Zoetwater zoöplankton onder verhoogde pCO2: van individuele tot gemeenschapseffecten

Economische ontwikkeling en bevolkingsgroei gaan al sinds de industriële revolutie gepaard met stijgende emissies van broeikasgassen zoals koolstofdioxide (CO2). Het is goed gedocumenteerd dat dit leidt tot verzuring van oceanen en aantasting van het mariene leven. Hoewel het bewijs accumuleert dat CO2 concentraties ook aan het stijgen zijn in zoetwater, is de impact van stijgende CO2 en samengaande verzuring op zoetwater ecosystemen amper bestudeerd. In deze thesis onderzochten we de impact van een verhoogde hoeveelheid opgeloste koolstofdioxide in zoetwater, aangeduid door de partiele druk (pCO2), op zoöplankton. Deze groep speelt een cruciale rol speelt in het voedsel web van vijvers en ondiepe meren als primaire consumenten en prooi voor hogere trofische niveaus in  . We bestudeerden effecten op individueel, populatie en gemeenschapsniveau aan de hand van een reeks experimenten.

Onze resultaten tonen aan dat er sterke directe effecten zijn van verhoogde pCO2 die verschillen tussen soorten. We vonden onder andere verminderde overlevering, kleinere lichaamsgrootte en latere maturiteit in een watervlo (Cladocera: Daphnia magna) en mosselkreeftje (Ostracoda: Heterocypris incongruens) en vertraging in populatiegroei in een radardiertje (Rotifera: Brachionus calyciflorus). We identificeerden ook een verlaagd calciumgehalte in het weefsel wat problemen met calcificatie suggereert  in deze watervlo en we toonden aan dat deze responsen niet alleen het effect van verzuring zijn. Zowel pCO2 alleen als de combinatie met een verhoogde temperatuur resulteerde in veranderingen in de samenstelling van de zoöplanktongemeenschap. Ten slotte vonden we potentieel tot adaptatie in een nauw verwante watervlo soort (Simocephalus vetulus). Ondanks een vertraagde hartslag en kleinere lichaamsgrootte kon deze soort grote populaties vormen wanneer blootgesteld aan verhoogde pCO2. We toonden ook aan dat deze adaptatie ook effecten kan hebben op de soortensamenstelling van de gemeenschap via een eco-evolutionaire feedback.

Stijgende pCO2 en bijkomende verzuring van het water is een potentiële bedreiging voor bewoners van vijvers en ondiepe meren. Verhoogde CO2 zou het functioneren van ecosystemen kunnen veranderen door de efficiënte controle van algengroei te verstoren en de beschikbare biomassa van zoöplankton als voedsel voor hogere trofische niveaus te veranderen. Sommige soorten zullen wellicht toleranter zijn dan anderen of kunnen acclimatiseren of zich aanpassen aan deze veranderingen. Gemeenschappen zullen  waarschijnlijk veranderen. Andere stressoren zoals klimaatsopwarming en vervuiling zullen immers tegelijk inwerken op soorten en hun aanpassingscapaciteit kunnen reduceren. De conclusie van deze thesis is dat verhoogde pCO2 en bijkomende verzuring niet langer over het hoofd mag gezien worden en mee moet genomen worden in voorspellingen over de responsen van soorten op global change.