Sponzen maken ook gebruik van fotosynthese, wat de productiviteit van tropische koraalriffen verhoogt

Dat blijkt uit nieuw onderzoek van onderzoekers van het Instituut voor Biodiversiteit en Ecosysteem Dynamica (IBED), gepubliceerd in het tijdschrift Functional Ecology.

Zeesponzen

Als bentische ecologe, zegt Michelle Achlatis gekscherend, bestudeer je het zeeleven dat zich aan de zeebodem vasthecht in plaats van rondzwemt. Een centrale rol in haar werk de afgelopen jaren is weggelegd voor zeesponzen, waarvan ze de rol in het ecosystemen onderzoekt.

“We noemen sponzen een schoolvoorbeeld van filtervoeding en suspensievoeding, omdat ze niet alleen filteren, maar ook allerlei eetbaar materiaal uit het zeewater opnemen”, aldus Achlatis, die dit onderzoek uitvoerde als onderdeel van haar postdoctoraal onderzoek bij IBED. Via gespecialiseerde cellen pompen ze water door hun lichaam, vangen alles wat eetbaar is in het water op en ‘drinken’ het om opgeloste voedingsstoffen op te nemen.

Maar sponzen hebben ook symbiotische partners. Sommige daarvan zijn minuscule microben die fotosynthetisch zijn. Ze gebruiken de energie van zonlicht om hun eigen voedsel te produceren en zuurstof af te geven, net als planten. En hoewel de fotosynthetische eigenschappen van sponzen al eerder waren onderzocht, waren deze slechts bij enkele soorten getest. Als onderdeel van dit nieuwe onderzoek wilden onderzoekers meer sponzensoorten bestuderen en de metingen ook opschalen naar het ecosysteemniveau.

Flexibele toevoersystemen

Achlatis en haar collega’s hebben 24 van de meest voorkomende sponzensoorten uit de riffen rond het eiland Curaçao onderzocht. Bij acht van deze soorten hebben ze uitgebreide metingen verricht. Ze hebben hun bevindingen doorgerekend naar het ecosysteemniveau om de sponzen te vergelijken met andere fotosynthetiserende organismen en om te zien hoeveel zuurstof ze op dit niveau produceerden. Om de abundantie van organismen op het rif te beoordelen, gebruikten ze een meer holistische dataset die het rif in drie dimensies bekijkt en rekening houdt met de rijkdom ervan.

“Uit een eerdere studie bleek dat er, als je naar het driedimensionale rif kijkt, veel meer sponzen zijn dan je zou verwachten”, legt Achlatis uit. “Door gedetailleerdere metingen uit te voeren, kun je hun volumes berekenen.”

De onderzoekers ontdekten dat de helft van de geteste sponssoorten samen goed waren voor 11 procent van de totale bruto primaire productiviteit, wat betekent dat ze belangrijke producenten van organische verbindingen voor het ecosysteem waren. Dit was een verrassing: Achlatis dacht dat misschien slechts een vierde of een derde van de onderzochte sponzen fotosynthetisch zou zijn. Ze had ook niet verwacht dat de bijdrage van de sponzen aan de productiviteit zo groot zou zijn.

“Het is een groep die in eerdere voedselwebstudies of grote koraalrifmodellen altijd terzijde werd geschoven als pure consumenten en niet als producenten”, zegt ze. “Maar het zijn vrij flexibele eters, die hun voedselaanbod kunnen aanvullen met fotosynthese.”

Toekomstige richtingen

Dit onderzoek is uitgevoerd in één tropisch gebied. Sponzen in vergelijkbare gebieden beschikken mogelijk over dezelfde fotosynthetische componenten en de resultaten zijn mogelijk dan ook van toepassing op andere ecosystemen.

Dit vermogen tot ‘multitasking’ van sponzen heeft bredere implicaties. Ecosystemen met veel sponzen, zoals koraalriffen, zouden moeten worden meegenomen in beoordelingen van koolstofopslag, stelt Achlatis.

“Wat we met dit artikel willen aantonen, is dat mensen zich ervan bewust moeten zijn dat sponzen niet alleen koolstof en voedingsstoffen recyclen die ze op het rif vinden, maar dat ze ook hun eigen manieren hebben om deze te produceren, ook al zijn het relatief kleine hoeveelheden”, zegt ze.

Sponsen zijn geen planten, maar ook geen dieren, voegt Jasper de Goeij toe, universitair hoofddocent mariene bentische ecologie aan het IBED en een van de co-auteurs van het onderzoek. “Samen met hun symbiotische microben kunnen sponzen fotosynthese verrichten, net als een plant”, zegt hij. “We moeten veel organismen die in de oceaan leven op een andere manier bekijken, omdat ze niet voldoen aan het strikte onderscheid tussen planten en dieren zoals de meeste organismen op het land.”

Tekst: Instituut voor Biodiversiteit en Ecosysteem Dynamica (IBED)
Beeld: Benjamin Mueller