Effects of Ocean Acidification on Atlantic Cod Larvae (Gadus morhua)

Stiasny, Martina ORCID

Throughout the twentieth and the beginning of the twenty-first century technical advancements in many industries as well as the vast increase in world population have led to increasing emissions of greenhouse gases like carbon dioxide. The changes in the chemistry of the atmosphere not only result in retention of heat causing global warming, but also transfer to the oceans. The world’s oceans are not only warming, but are furthermore acidifying through the reaction of seawater with carbon dioxide, measured in pH and termed ocean acidification. The aim of this thesis was to provide greater understanding of the impact of ocean acidification on one of the most important commercial species, the Atlantic cod (Gadus morhua) and to provide a quantitative foundation to evaluate recruitment processes of this species. This thesis has quantified the effect of ocean acidification on larval survival of two Atlantic cod stocks from the Western Baltic Sea and the Barents Sea and how this translates into the recruitment of these populations. Additionally, the effect of acidification and its interaction with food availability on larval growth was quantified for the Barents Sea cod. In order to investigate the potential for adaptation or acclimation, it was furthermore explored whether the acclimation of the parental generation to acidification had a significant effect on larval survival and organ development. The results of this dissertation demonstrate that ocean acidification may pose a severe threat to Atlantic cod populations. Nonetheless, the exact effects are very complex and rely on other factors, like the exposure of the parental generation to acidification and on food availability to the larvae.

Im Verlauf des zwanzigsten und dem Beginn des einundzwanzigsten Jahrhunderts haben der technische Fortschritt in Verbindung mit einem starken Zuwachs in der Weltbevölkerung zu einem hohen Anstieg der Emissionen von Treibhausgasen wie Kohlenstoffdioxid geführt. Änderungen in der Chemie der Atmosphäre führen nicht nur zu Wärmerückhaltung und Klimawandel, sondern auch zu Änderungen in der Meereschemie. Die Weltmeere erwärmen sich nicht nur, sondern versauern auch durch die Reaktion des Seewassers mit Kohlenstoffdioxid. Dieser Prozess, gemessen in pH, heißt Ozeanversauerung. Das Ziel dieser Dissertation ist ein besseres Verständnis des Einflusses von Ozeanversauerung auf eine der kommerziell genutztesten Fischarten, den Atlantischen Dorsch (Gadus morhua), zu erreichen und eine quantitative Basis zu legen um Änderungen in den Rekrutierungsprozessen dieser Art zu bewerten. Diese Dissertation quantifiziert den Effekt von Ozeanversauerung auf das Überleben von Larven von zwei Populationen des Atlantischen Dorschs aus der westlichen Ostsee und der Barentssee und zeigt, wie sich dieses auf die Rekrutierung auswirkt. Zusätzlich wurden die Auswirkungen von der Ozeanversauerung und die Wechselwirkungen mit Nahrungsverfügbarkeit auf das Larvenwachstum des Barentssee Bestandes quantifiziert. Um das Potential zur Adaptation oder Akklimatisierung der Larven zu untersuchen, wurden die Auswirkungen einer Akklimatisierung der Elterngeneration an die Versauerung auf das Überleben der Larven und ihrer Organentwicklung ermittelt. Die Ergebnisse dieser Dissertation belegen, dass Ozeanversauerung eine große Bedrohung für die Bestände des Atlantischen Dorsches darstellen kann. Nichtsdestotrotz sind die genauen Auswirkungen sehr komplex und hängen von vielen Faktoren ab, wie beispielsweise die Anpassung der Elterngeneration an die Ozeanversauerung und die Nahrungsverfügbarkeit der Larven.

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Stiasny, Martina: Effects of Ocean Acidification on Atlantic Cod Larvae (Gadus morhua). 2017.

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