Slangenster groeit met moeite weer aan in zure zee

De draadarmige slangenster kan zijn armen ook aangroeien in zuur zeewater waar kalkvorming moeizaam gaat. foto marlin Marlin

Als de oceaan door het toenemend gehalte CO2 van de atmosfeer verzuurt, zal de draadarmige slangenster (Amphiura filiformis) zijn mannetje staan, ondanks dat de omstandigheden voor zijn kalkskelet ongunstig zijn (Proceedings of the Royal Society B, 6 mei online). De opbouw van kalk gaat bij deze zeester-achtige sneller in zuurder water en dat is precies het tegenovergestelde van wat bij veel andere zeedieren in het lab gezien is. Maar de inspanningen gaan ten koste van de spieren van de slangenster.

Door de verhoogde concentratie CO2 in de atmosfeer verandert ook de balans van het opgeloste koolzuur in het water. Dat werd al in de jaren zestig uitgerekend, en de laatste jaren wordt het ook gemeten. Sinds de industriële revolutie is het zeewater al iets minder basisch geworden: de pH was ongeveer 8,3 en is nu al 8,2. Naar verwachting gaan er in deze eeuw nog 0,14 tot 0,35 pH-punten vanaf. In het zuurdere water daalt bovendien de concentratie van het ion CO32- (carbonaat).

Nu is carbonaat juist de grondstof die veel zeedieren gebruiken om hun kalkskeletten van te fabriceren: koralen natuurlijk, maar ook kalkhoudende algen, schelpdieren en de groep van de stekelhuidigen: zeeëgels en zeesterren. Kalk is calciumcarbonaat, CaCO3.

Het onzekere lot van de koralen staat het duidelijkst op het netvlies van onderzoekers van de zure zee – ze zijn veelal uit een instabiele vorm van kalk gebouwd. In experimenten groeien die dan ook steeds langzamer, naarmate de pH van de zee daalt. Maar hoe het andere zeedieren zal vergaan is veel minder bekend. De diversiteit is gewoonweg te groot voor het jonge vakgebied.

Eén stekelhuidige, de slangenster hieronder, kan de verzuring in ieder geval aan. Britse biologen van het marien biologisch lab in Plymouth hebben dat uitgeprobeerd met slangensterren die huisden in water dat nog veel zuurder was dan de stoutste verwachtingen van de klimaatmodelleurs.

Op een dag hakten de biologen van de Amphiura’s een of twee van hun vijf armen af. Zeesterren (en de verwante slangensterren en brokkelsterren) kunnen die armen weer aan laten groeien. De verwachting was dat dat langzamer zou gaan, in zuurder water. Maar het tegendeel gebeurde: zelfs bij een pH van 6,8 groeiden de armen (ook al waren er twee weg) gewoon aan. En het kalkgehalte was zelfs groter dan normaal. Omdat in dode slangensterarmen de kalk wél gaandeweg oplost, kan de enige conclusie zijn dat de ster steeds harder gaat werken, naarmate zijn omgeving verzuurt.

Maar het heeft wel zijn prijs. Des te zuurder het water, des te minder spieren de slangenster had. Niet alleen in zijn nieuwe armen, maar ook in de ledematen die de biologen spaarden. Steeds grotere holtes ontstonden er binnenin de armen waar eerst vlees zat.

Het lijkt erop, schrijven de biologen daarom, dat de fysiologische aanpassingen aan de effecten van verzuring net zo goed nadelig zijn voor de fitness als de verzuring zelf. De slangenster zal dus niet per se de lachende derde zijn in de verzurende oceaan. En als zeesterren niet meer met hun armen kunnen woelen, is dat ook nadelig voor de zeebodem.

Maar het betekent wel dat het biochemische proces van kalkvorming ingewikkelder in elkaar zit dan gedacht. Hester van Santen