<!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.0 Transitional//EN">
<HTML><HEAD>
<META content="text/html; charset=iso-8859-1" http-equiv=Content-Type>
<META name=GENERATOR content="MSHTML 8.00.6001.18702">
<STYLE></STYLE>
</HEAD>
<BODY bgColor=#ffffff><FONT size=2 face=Arial>
<DIV class=article-heading><FONT size=4>Floating tubes test sea-life 
sensitivity</FONT></DIV></HGROUP>
<DIV>Ocean labs probe effects of ocean acidification on ecosystems.</DIV>
<DIV><SPAN class=vcard><A class=fn 
href="http://www.nature.com/news/floating-tubes-test-sea-life-sensitivity-1.13271?WT.ec_id=NATURE-20130627#auth-1">Hristio 
Boytchev</A></SPAN></DIV>
<DIV class=pubdate-and-corrections><TIME datetime="2013-06-26" pubdate>NATURE, 
26 June 2013</DIV>
<DIV class=pubdate-and-corrections><A 
href="http://www.nature.com/news/floating-tubes-test-sea-life-sensitivity-1.13271?WT.ec_id=NATURE-20130627">http://www.nature.com/news/floating-tubes-test-sea-life-sensitivity-1.13271?WT.ec_id=NATURE-20130627</A></DIV>
<DIV class=pubdate-and-corrections></TIME></DIV></HEADER><SECTION>
<DIV class="content no-heading cleared main-content">
<DIV 
style="PADDING-BOTTOM: 1px; PADDING-LEFT: 1px; PADDING-RIGHT: 1px; MAX-WIDTH: 632px; PADDING-TOP: 1px" 
class=img-content align=center><IMG alt="" 
src="http://www.nature.com/polopoly_fs/7.11205.1372180173!/image/1.13271_2013-04-13_049_KOSMOS2013_MaikeNicolai.jpg_gen/derivatives/landscape_630/1.13271_2013-04-13_049_KOSMOS2013_MaikeNicolai.jpg"></DIV>
<DIV 
style="PADDING-BOTTOM: 1px; PADDING-LEFT: 1px; PADDING-RIGHT: 1px; MAX-WIDTH: 632px; PADDING-TOP: 1px" 
class=img-content> </DIV></DIV>
<DIV style="MAX-WIDTH: 632px" class=caption align=center><FONT 
size=1>Researchers suspend 20-metre-tall sacs in a Swedish fjord to enclose 
entire ecosystems for study.</FONT></DIV>
<DIV class=credit align=center><FONT size=1>Maike Nicolai/GEOMAR</FONT></DIV>
<DIV class=credit align=center><FONT size=1></FONT> </DIV>
<DIV class=article-tools>Global warming is not the only worrying consequence of 
rising carbon emissions. As levels of carbon dioxide increase in the atmosphere, 
more of the gas dissolves into the oceans, making the water more acidic. Marine 
scientists fear that the conditions will disrupt ecosystems by, for example, 
inhibiting some organisms’ ability to build shells. Yet the effects are unclear: 
in small-scale laboratory tests, certain species have proved surprisingly 
resilient, and some even flourish.</DIV>
<P class="content no-heading cleared main-content">Marine biologist Ulf 
Riebesell says that these results tell only part of the story: scientists need 
to scale up and examine whole ecosystems. Lab studies of isolated species ignore 
variables such as competition, predation and disease, he says. Even minor 
effects of acidification on the fitness of individual species — especially small 
photo­synthetic organisms such as phytoplankton — can upset food chains, 
eventually harming larger species. “If you only focus on the lab results, you 
are being misled,” he says.<A name=lab></A></P>
<DIV style="MAX-WIDTH: 402px" class="img img-left">
<DIV 
style="PADDING-BOTTOM: 1px; PADDING-LEFT: 1px; PADDING-RIGHT: 1px; PADDING-TOP: 1px" 
class=img-content><A class=lightbox-link 
href="http://www.nature.com/news/mesocoms-jpg-7.11231?article=1.13271"><IMG 
class=lightbox alt="" 
src="http://www.nature.com/polopoly_fs/7.11231.1372180275!/image/mesocoms.jpg_gen/derivatives/landscape_400/mesocoms.jpg" 
data-derivative="fullsize" data-full-width="630" data-full-height="1548"></A> 
<DIV class=lightbox-icon><A class="lightbox-link hide-text" title=Expand 
href="javascript:;">Expand</A></DIV>
<P style="PADDING-RIGHT: 25px" class=credit>JASIEK krzysztofiak/nature; Source: 
Ref. 2</P></DIV></DIV>
<P class="content no-heading cleared main-content">Riebesell and his colleagues 
at GEOMAR Helmholtz Centre for Ocean Research in Kiel, Germany, have developed 
innovative experimental environments — 20-metre-tall sacs suspended in the 
ocean, which enclose entire ecosystems and allow the effects of elevated 
CO<SUB>2</SUB> to be measured. The first results, published this year, suggest 
that some plankton thrive in acidic environments and can wreak havoc on food 
chains<SUP><A id=ref-link-1 class=ref-link 
title="Brussaard, C. P. D. et al. Biogeosciences 10, 719–731 (2013)." 
href="http://www.nature.com/news/floating-tubes-test-sea-life-sensitivity-1.13271?WT.ec_id=NATURE-20130627#b1">1</A></SUP>. 
Another experiment will end in July, and preliminary evidence suggests that 
conches and sea urchins are vulnerable to acidification.</P>
<P class="content no-heading cleared main-content">The project is inspired by 
analogues on land, in which swathes of forest are bathed in extra CO<SUB>2</SUB> 
to study the effects on plant life (see <A 
href="http://www.nature.com/uidfinder/10.1038/496405a"><I>Nature </I><B>496,</B> 
405–406; 2013</A>). For the sea, Riebesell and his colleagues constructed 
‘meso­cosms’ — floating cylinders of thin plastic that function like giant 
test tubes<SUP><A id=ref-link-2 class=ref-link 
title="Riebesell, U. et al. Biogeosciences 10, 1835–1847 (2013)." 
href="http://www.nature.com/news/floating-tubes-test-sea-life-sensitivity-1.13271?WT.ec_id=NATURE-20130627#b2">2</A></SUP>. 
When first put into the water, the sacs are left open at the top and bottom, 
allowing hundreds of small species to enter. After several days, they are closed 
and acidified water is pumped in (see <A 
href="http://www.nature.com/news/floating-tubes-test-sea-life-sensitivity-1.13271?WT.ec_id=NATURE-20130627#lab">‘Sea 
lab’</A>). Over weeks or months, researchers measure how the ecosystems inside 
fare in comparison with those in untreated sacs.</P>
<P class="content no-heading cleared main-content">Realizing this simple idea 
has been challenging. The scientists began in 2006 with a prototype, 
free-floating in the Baltic Sea, that floated too well: currents carried it 
along much faster than expected, and the scientists had to chase it in a 
research ship. After only two days they reached Swedish waters, for which they 
had no research permits. When they tried to recover the meso­cosm, it 
broke.</P>
<P class="content no-heading cleared main-content">The team conducted its first 
successful experiment in 2010, using a lighter design that was moored in place 
in the Norwegian Arctic archipelago of Svalbard. The researchers found that, 
compared with the controls, the acidic mesocosms produced less dimethyl 
sulphide<SUP><A id=ref-link-3 class=ref-link 
title="Archer, S. D. et al. Biogeosciences 10, 1893–1908 (2013)." 
href="http://www.nature.com/news/floating-tubes-test-sea-life-sensitivity-1.13271?WT.ec_id=NATURE-20130627#b3">3</A></SUP> 
— a gas that helps to form clouds, which reflect sunlight and can counteract 
climate warming. Riebesell is not sure what causes the change; he thinks that 
the plankton in the mesocosm might be making less of the gas, or the acidic 
water could be affecting its stability.</P>
<P class="content no-heading cleared main-content">Picophytoplankton, the 
smallest photo­synthetic organisms, turned out to grow better in the acidic 
mesocosms<SUP><A id=ref-link-4 class=ref-link 
title="Brussaard, C. P. D. et al. Biogeosciences 10, 719–731 (2013)." 
href="http://www.nature.com/news/floating-tubes-test-sea-life-sensitivity-1.13271?WT.ec_id=NATURE-20130627#b1">1</A></SUP>. 
But at the same time, diatoms — larger algae that are among the most important 
producers of ocean biomass — suffered. The change could mean that more nutrients 
are cycled among the picophyto­plankton rather than reaching larger animals 
such as fish. Indeed, preliminary results from the latest experimental run 
indicate that larvae of sea urchins and Strombidae conches are barely surviving 
in the acidic mesocosms. However, the scientists think that food quality may not 
be the main reason for their demise; pathogens and problems making shells could 
also have a role.</P>
<DIV class="related-stories-box box">Adina Paytan, an oceanographer at the 
University of California, Santa Cruz, says that Riebesell’s work “fills an 
important niche between lab work and field studies” and has “advanced the field 
considerably”. She takes a different systems approach to acidification, studying 
‘natural mesocosms’: under­water springs off Mexico that enrich zones in 
CO<SUB>2</SUB>.</DIV>
<P class="content no-heading cleared main-content">Riebesell says that these 
regionsare a good lab for studying immobile seagrasses, but not organisms that 
can move freely. Paytan notes that there are problems with Riebesell’s 
mesocosms: for example, the plastic walls filter out some ultraviolet light, 
removing a natural stressor for photosynthetic organisms. And the tubes are 
impermeable, so nutrients in the water become exhausted, and experiments last 
only a few months. Nevertheless, Paytan says, “we still learn a great lot from 
these experiments”.</P>
<P class="content no-heading cleared main-content">This year’s run, in the 
Swedish Gullmar Fjord, uses five control mesocosms and five in which acidity is 
boosted to levels associated with the atmospheric CO<SUB>2</SUB> concentrations 
predicted for the year 2100. The experiment will end next month after a 6-month 
run — the longest yet — during which the researchers have monitored a natural 
plankton bloom.</P>
<P class="content no-heading cleared main-content">Riebesell and his team seem 
comfortable with using their mesocosms as a hybrid between a controlled 
laboratory environment and a natural one. They have introduced fish eggs into 
the ecosystems for the first time, and Matias Scheinin, a marine biologist at 
GEOMAR, is using the sacs to explore natural selection. By tracking the 
abundance of individual strains of diatoms — which can undergo hundreds of 
generations in a few months — he hopes to identify those that flourish in acidic 
environ­ments. He will screen them for the genes responsible, to investigate 
rates and mechanisms of adaptation.</P>
<P class="content no-heading cleared main-content">Oceans have gone through 
major acidification events during climate change in the ancient past. By 
accelerating evolution, Scheinin wants to get a glimpse of their future. “I have 
some hope that evolution can help marine life deal with acidification,” he says. 
“It’s not the first time it has had to go through it.”</P>
<DIV class=section>
<DL class=citation>
  <DT>See Comment <A href="http://www.nature.com/uidfinder/10.1038/498429a">page 
  429</A></DT></DL></DIV></SECTION><SECTION>
<DIV class="section-heading toggle"><A href="javascript:;" 
jQuery164015485991319152653="8"><STRONG><FONT 
color=#000000>References</FONT></STRONG></A></DIV>
<DIV class="section expanded">
<DIV class=content>
<OL class=references>
  <LI id=b1>
  <P><SPAN class="vcard author"><SPAN class=fn>Brussaard, C. P. D.</SPAN></SPAN> 
  <I>et al</I>. <SPAN class=source-title>Biogeosciences</SPAN> <SPAN 
  class=volume>10</SPAN>, <SPAN class=start-page>719</SPAN>–<SPAN 
  class=end-page>731</SPAN> (<SPAN class=year>2013</SPAN>). <A 
  href="http://dx.doi.org/10.5194/bg-10-719-2013">Article</A> <A 
  href="http://links.isiglobalnet2.com/gateway/Gateway.cgi?amp;GWVerhttp://links.isiglobalnet2.com/gateway/Gateway.cgi?amp;GWVersion=2&SrcAuth=Nature&SrcApp=Nature&DestLinkType=FullRecord&KeyUT=000315093000006&DestApp=WOS_CPL">ISI</A> <A 
  class="context-link show" href="javascript:;">Show context</A></P></LI>
  <LI id=b2>
  <P><SPAN class="vcard author"><SPAN class=fn>Riebesell, U.</SPAN></SPAN> <I>et 
  al</I>. <SPAN class=source-title>Biogeosciences</SPAN> <SPAN 
  class=volume>10</SPAN>, <SPAN class=start-page>1835</SPAN>–<SPAN 
  class=end-page>1847</SPAN> (<SPAN class=year>2013</SPAN>). <A 
  href="http://dx.doi.org/10.5194/bg-10-1835-2013">Article</A> <A 
  href="http://links.isiglobalnet2.com/gateway/Gateway.cgi?amp;GWVerhttp://links.isiglobalnet2.com/gateway/Gateway.cgi?amp;GWVersion=2&SrcAuth=Nature&SrcApp=Nature&DestLinkType=FullRecord&KeyUT=000317010600039&DestApp=WOS_CPL">ISI</A> <A 
  class="context-link show" href="javascript:;">Show context</A></P></LI>
  <LI id=b3>
  <P><SPAN class="vcard author"><SPAN class=fn>Archer, S. D.</SPAN></SPAN> 
  et al. <SPAN class=source-title>Biogeosciences</SPAN> <SPAN 
  class=volume>10</SPAN>, <SPAN class=start-page>1893</SPAN>–<SPAN 
  class=end-page>1908</SPAN> (<SPAN class=year>2013</SPAN>). <A 
  href="http://dx.doi.org/10.5194/bg-10-1893-2013">Article</A> <A 
  href="http://links.isiglobalnet2.com/gateway/Gateway.cgi?amp;GWVerhttp://links.isiglobalnet2.com/gateway/Gateway.cgi?amp;GWVersion=2&SrcAuth=Nature&SrcApp=Nature&DestLinkType=FullRecord&KeyUT=000317010600043&DestApp=WOS_CPL">ISI</A> <A 
  class="context-link show" href="javascript:;">Show 
context</A></P></LI></OL></DIV></DIV></FONT></BODY></HTML>