• Articles
• admin

Abstract

Wann beginnt die Zukunft in Bezug auf den Ozean? Steigende Meeresspiegel, Ozeanversauerung und Überfischung sind Probleme, mit denen der Ozean derzeit konfrontiert ist. Ein Ozean voller Quallen ist eine wahrscheinliche Zukunft. Quallen können mit ihren Bewegungen und ihrer Biolumineszenz sehr schön sein und einen interessanten Lebenszyklus haben. Obwohl sie unbedeutend erscheinen, haben Quallen in großen Ansammlungen den wirtschaftlichen Erfolg von Kraftwerken und Fischereien beeinträchtigt. Sie fressen Larven kommerzieller Fischarten und verhindern die Erholung überfischter Populationen. Veränderte Meerestemperaturen und Ozeanversauerung haben zu einer Verschiebung der Biodiversität des Ozeans und der Verbreitung von Quallenpopulationen auf der ganzen Welt geführt. Wir untersuchten die Verwendung von Quallen; Biokraftstoffe und Lebensmittel. Wir experimentierten mit der Herstellung von Quallenfutterprodukten. Weitere Experimente sind erforderlich, um den Geschmack zu verbessern.

Einleitung

Wann beginnt die Zukunft in Bezug auf den Ozean? Die Zukunft der Ozeane beginnt jetzt, indem sie sich mit Problemen aus vergangenen Fehlern befasst und proaktiv mit sich nähernden Problemen umgeht (Gershwin, 2013).

Es gibt bereits viele Probleme, die die Zukunft der Ozeane bedrohen. Wärmere Oberflächengewässer aufgrund des globalen Klimawandels bedrohen viele Tier- und Pflanzenarten, die auf das kühlere Klima und die kühleren Gewässer angewiesen sind. Der globale Klimawandel wird den Meeresspiegel erhöhen, was Ackerland, Städte und ganze Inselnationen überfluten würde. Die Versauerung der Ozeane schädigt viele Arten, die Kalzium zum Aufbau von Muscheln verwenden, wie z. B. Krebstiere. Sowohl leere Ozeane als auch die Zerstörung von Lebensräumen resultieren aus menschlichen Aktivitäten. Zum Beispiel leert die Überfischung nicht nur den Ozean wichtiger Fischarten, sondern auch einige Fanggeräte wie Grundschleppnetze kratzen den Meeresboden ab und schädigen den Lebensraum anderer Meeresorganismen. Giftige Chemikalien aus Fabriken und Farmen und Müll aus Städten verschlechtern die Weltmeere (Folger, 2013; Gershwin, 2013).

Einige dieser Änderungen werden jedoch positive Chancen bieten. Viele traditionell isolierte Städte im Norden könnten zu wichtigen Transport- und Fischereihäfen werden. Neue Fischereien würden sich im Arktischen Ozean öffnen, um Arten zu ernten, die zuvor vom Meereis verborgen waren. Ein leichterer Zugang zu arktischem Öl würde den nördlichen Volkswirtschaften Geld bringen und die Produktivität dieser nördlichen Häfen wie Barrow erhöhen (Robert Foy, Pers. komm. NMFS 2013). Neue Umweltbedingungen im Ozean bieten neue Möglichkeiten für andere Kreaturen (Gershwin, 2013).

Mit dem Wechsel eines Ökosystems wird sich an seiner Stelle ein anderes bilden. Quallen bevorzugen die wärmeren Gewässer, die eine Folge des globalen Klimawandels sind (Richardson et al., 2009). Mit weniger Wettbewerb um Platz und Ressourcen aufgrund von Überfischung und Zerstörung von Lebensräumen konnten Quallen in Rekordzahlen blühen (Gershwin, 2013). Rund um Kodiak beobachteten Fischer und Strandgänger im Sommer 2013 einen Anstieg der Quallenzahl auf der Insel. Auch Ozeanversauerung und giftige Chemikalien, die vom Menschen eingeführt werden, verdrängen andere Arten, die mit Quallen konkurrieren (Gershwin, 2013). Meeresschutt, der sich im Ozean ansammelt, hilft tatsächlich, Quallen zu verkleiden, schädigt aber Arten wie die Lederrückenschildkröte, die die Gelees jagt (Richardson et al., 2009).

Alle Quallen gehören zum Stamm Cnidaria und besitzen stechende Zellen. Das Wort Cnidaria kommt vom griechischen Wort für Brennnessel, eine stechende Pflanze. Innerhalb des Cnidaria-Stammes gibt es vier Subphyla. Das erste sind die Anthozoen, zu denen Seeanemonen gehören. Als nächstes gibt es die Hydrozoen, Kolonien, die gallertartige Kreaturen bilden, zum Beispiel Hydroide. Kastenquallen fallen unter die neue Klassifikation der Cubozoen. Was die meisten Menschen für echte Quallen halten, fällt in das Subphylum der Scyphozoen (Gowell, 2004).

So wie es positive Aspekte für eine wärmere Welt mit höheren Meeresspiegeln gibt, könnte es positive Aspekte für einen Ozean voller Quallen geben. Forscher haben die Verwendung von Quallen auf verschiedene Arten untersucht. Wissenschaftler haben in einer Art von Quallen (Rich, 2012), einem Biomarkerprotein, das in der medizinischen Diagnostik verwendet wird (Stepanenko, 2008), und einem Protein zur Bekämpfung der Symptome der Alzheimer-Krankheit (Hsieh, 2001) Alterungsreduzierungskräfte entdeckt. In diesem Beitrag diskutieren wir die Verwendung von Quallenarten aus Alaska zur Herstellung von Biokraftstoffen und Lebensmitteln. Für unsere Gruppenforschung haben wir Quallen gefangen und verarbeitet, um die Nahrungsmöglichkeiten zu erkunden, die eine „Quallen-Apokalypse“ bieten könnte.

Quallen sind schön

Biologie

Quallen werden aufgrund ihrer anmutigen Bewegungen und in einigen Fällen ihrer schönen Biolumineszenz typischerweise als hypnotisch beschrieben. Ihre Bewegungen könnten aufgrund des ruhigen Flusses ihres Körpers und ihrer oralen Arme mit Balletttänzern verglichen werden. Quallen bewegen sich, indem sie ihren Körper zusammenziehen und ausdehnen, anstatt sich mit ihren mündlichen Armen zu bewegen. Die Tentakeln der Qualle nehmen nicht an der Bewegung der Kreatur von Ort zu Ort teil. Der einzige Zweck der Tentakel ist es, Nahrung zu sammeln und Feinde zu stechen. Als Mitglieder der Planktongemeinschaft sind Quallen hauptsächlich auf Meeresströmungen angewiesen, um sich zu bewegen (Gowell, 2004).

Die Zusammensetzung von Quallen besteht aus 95% Wasser, 5% Protein und geringen Mengen an Lipiden und Salz (Gowell, 2004). Sie haben kein Verdauungssystem. Vielmehr bleibt die Nahrung in der gastrovaskulären Höhle, die die Nährstoffe aufnimmt. Der Abfall der Qualle tritt durch den Anus aus, der auch als Mund dient. Sie haben kein Atmungs- oder Kreislaufsystem, daher wird Sauerstoff durch ihre Epidermis diffundiert. Quallen ernähren sich von Plankton, Eiern, kleinen Fischen, Krebstieren und anderen Quallen. Einige Kreaturen, die Quallen jagen, sind Sonnenfische, Meeresschnecken, Meeresschildkröten und andere Gelees. (Gowell, 2004). Quallen werden oft als „außerirdisch“ beschrieben, was merkwürdig ist, weil Quallen viel länger auf der Erde sind als Menschen. Sie haben so einfache Strukturen, schaffen es aber immer noch, majestätisch zu wirken. Die meisten Tiefseequallen verwenden Biolumineszenz als eine Form der Verteidigung, um Feinde zu erschrecken oder einen Partner anzuziehen. Biolumineszenz gilt als „kaltes Licht“, da nur 20% davon Wärme abstrahlen. Die chemische Zusammensetzung der Biolumineszenz ist Luciferin und Photoprotein / Luciferase (National Geographic Education, 2013).

Lebenszyklus

Die Qualle durchläuft mehrere Entwicklungsstadien, bevor sie ihre adulte Form erreicht. Zuerst werden die Spermien und Eier des Mannes und der Frau ins Wasser freigesetzt, um sich zu vereinigen und zu befruchten. Sobald die befruchteten Eier schlüpfen, werden sie Planula-Larven genannt und treiben um den Ozean herum, bis sie eine feste Struktur finden, an der sie sich auf dem Meeresboden festsetzen können. An diesem Punkt werden sie Polyp (Scyphistoma) genannt und bleiben an der festen Struktur befestigt, wo sie weiter wachsen und sich weiter entwickeln. Nach einigen Jahren als sitzende und stationäre Polypen beginnen sie sich zu verwandeln und wachsen mit Armen und einem Stumpf und werden runder. Schließlich lösen sie sich vom Meeresboden (Ephyra-Stadium). Das letzte Stadium des Quallenlebenszyklus ist das Medusa-Stadium, in dem die Kreatur ausgewachsen und entwickelt ist. (Abbildung 1; Gowell, 2004)

Abbildung 1: Der Lebenszyklus einer Mondqualle (http://www.westmeade.net/Library/jellyfish.htm)

Kodiak-Arten

Häufige Kodiak-Arten von Scyphozoen-Quallen sind: Mondgelee, Löwenmähne und rotäugiges Gelee, obwohl auch andere Arten vorhanden sind. Im Sommer 2013 konnten die Bewohner von Kodiak Zeuge einer Quallenblüte am Ufer des White Sands Beach werden. Zu dieser Zeit und um Kodiak Island herum waren im Sommer verschiedene Quallenarten anwesend. Am weitesten verbreitet war die durchscheinende und essbare Mondqualle (Aurelia sp.), die den ganzen Sommer über zu finden sind. Auch in Kodiak Gewässern sind die stechenden Löwen Mähne (Cyanea capillata) Quallen, die eine gelb-orange Farbe und kann die Größe eines Basketballs sein. Andere Arten von Quallen um Kodiak sind die Rotäugige Qualle (Polyorchis pencillatus) und die Kreuzqualle (Mitrocoma cellularia). Das weiße Kreuz auf dem Schirm der Kreuzqualle unterscheidet sie von der Mondqualle.

Gallertartige Probleme

Quallen sind allgemein als die Kakerlaken des Ozeans bekannt. Sie scheinen seit Millionen von Jahren ohne größere Änderungen an ihrem Körperplan gediehen zu sein. Obwohl Wissenschaftler geschätzt haben, dass es alle 20 Jahre Quallenblüten gibt, gab es wachsende Interessen und Bedenken in den massiven Quallenblüten. Durch die Abschaltung von Kernkraftwerken und die Schädigung der Fischereiwirtschaft lösen Quallen viele Konflikte aus, für die die Menschen keine klaren Lösungen haben (Gershwin, 2013).

Störung von Kraftwerken

Obwohl Quallen wie machtlos treibende Plastiktüten im Ozean erscheinen mögen, könnten sie in großer Zahl verheerend sein. Am 10.Dezember 1999 litt die nördliche Hälfte der Philippinen unter einem plötzlichen Stromausfall aufgrund von Quallen. Etwa 50 LKW-Ladungen Quallen verstopften das Kühlsystem des Kraftwerks. Ähnliche Berichte über Quallen, die Stromsysteme verstopfen, wurden fortgesetzt. Am 21. Oktober 2008 schmatzt Aurelia labiata, eine Art von Mondgelees, wurden in das Kühlwassersystem des Kernkraftwerks Diablo Canyon gesaugt, Herunterfahren des Kraftwerks für drei Tage. Millionen von Dollar gingen durch diesen Vorfall verloren (Gershwin, 2013).

Störung der Fischerei

Viele Fischer, die einen Fischfang erwarten, sind enttäuscht, ein Netz voller Quallen zu finden. Der Schleim der Qualle verzögert den Angelvorgang, da die Ausrüstung gereinigt werden muss. Die wassergefüllten Medusen sind in dichter Zahl extrem schwer und zerreißen die Fischernetze (Moffett, 2007). Quallen ersticken wünschenswerte Arten, die für die Fischereiindustrie unerlässlich sind, wie den Seelachs. Eine Studie in Prince William Sound, Alaska, ergab, dass „alle Wadenfänge, die jugendlichen Seelachs enthielten, auch Quallen enthielten“ (Purcell, 2000). Dies verringert letztendlich den Gewinn der Fischereiindustrie. Andere negative Auswirkungen der Qualle auf Fische sind Parasitenübertragung und Konkurrenz um Nahrung. Wenn eine Fischart abnimmt, scheinen Quallen die leere Nische zu füllen. Überfischung löst normalerweise eine Kettenreaktion aus, die verschiedene Arten betrifft. Dieser Aspekt wird im Abschnitt über die Auswirkungen des Menschen auf Quallenpopulationen weiter erörtert. Obwohl sie harmlos und belanglos erscheinen, sind Quallen fast unzerstörbar und sehr hartnäckig. Dies ist gefährlich für den Fisch und die Fischereiindustrie (Purcell, 1990).

Quallenaggregationen

Immer größere Quallenaggregationen sind Indikatoren für eine abnehmende Gesundheit der Weltmeere (Gershwin, 2013). Es gibt nicht genügend Beweise, um die Gründe für die Zunahme der Quallenaggregationen zu erklären; Es gibt jedoch einige Erklärungen, wie sich Aggregationen bilden. „Reduziertes Schwimmen, hauptsächlich aufgrund häufiger Kollisionen zwischen Medusen in den Aggregationen, könnte auch dazu geführt haben, dass sich die Medusen konzentrierten“ (Purcell, 2000). Obwohl Purcell feststellte, dass die Dichte der Aggregationen die Schlagfrequenzen nicht beeinflusste, beeinflusste sie die Entfernung, die die Quallen pro Schlag zurücklegen konnten. Manchmal enthalten diese überlasteten Gebiete mehr Quallen als Wasser. Die Bewegungsrichtung jeder Medusa könnte die Dichte der Aggregation beeinflussen. „Vertikal schwimmende Medusen wurden in höheren Dichten gefunden als Medusen in gemischten Orientierungen“ (Purcell, 2000). Die meisten dieser Quallengerüche befanden sich in Gebieten, in denen Planktonorganismen in Küstennähe reichlich vorhanden waren.

Die Aggregationen von Quallen werden zu einem großen Problem. Die Folgen der Nichtbeachtung des stetigen Anstiegs könnten zu weiteren schweren Konflikten führen. Atomkraftwerke und Fischerei könnten noch mehr Geld verlieren, als sie bereits haben. Vielleicht bewirken Menschen, dass die günstigen Umgebungen für Quallen gedeihen.

Unterstützen menschliche Einflüsse eine Quallen-Apokalypse?

Auswirkungen des Klimawandels auf die Meerestemperaturen und Auswirkungen auf Gelees

Der Klimawandel ist ein echtes Problem, von dem angenommen wird, dass es viele neue globale Probleme verursacht. „In den letzten 50 Jahren sind die Temperaturen in Alaska um durchschnittlich 3,4 ° F gestiegen“ (Karl, 2009). Erhöhte Meeresoberflächentemperaturen sind mit der Ausbreitung invasiver Arten verbunden. Wenn ein Ökosystem wärmer wird, wird es für externe Arten besser geeignet, um zu gedeihen. Diese Erwärmung kann zu erzwungenen Wanderungen durch frühzeitige Erwärmung oder Abkühlung des Wassers und möglichem Artensterben führen. Wissenschaftler befürchten auch, dass wärmeres Wasser das Ozeanförderband stören könnte, das System globaler Strömungen, das weitgehend für die Regulierung der Erdtemperatur verantwortlich ist. Sein Zusammenbruch könnte Klimaveränderungen und Veränderungen der Meeresströmungen und Wirbel auf der ganzen Welt auslösen (National Geographic, 2013).

Wärmeres Wasser schafft eine Situation, in der der Stoffwechsel der Quallen höher ist; Dies beschleunigt das Wachstum der Medusen und die Ephyraproduktion. E.J. Purcell fand heraus, dass 11 von 15 gemäßigten Quallenarten in wärmerem Wasser an Zahl zunahmen (Purcell, 2007). Gibbons und Richardson untersuchten die Quallenhäufigkeit über 50 Jahre im Nordatlantik, und sie fanden heraus, dass diese Arten temperaturabhängig sind. In wärmeren Jahren wurden mehr Quallen gefunden (Gibbons, 2008).

Wahrscheinliche Auswirkungen der Ozeanversauerung auf Ökosysteme und Reaktionen von Quallenpopulationen

Die Ozeanversauerung wirkt sich negativ auf Plankton auf Kalziumbasis aus, was ökologischen Raum für andere Arten eröffnet. Die erste Analyse, die darauf hindeutet, dass es mehr Quallen gab, wenn die Bedingungen saurer waren, wurde in der Nordsee durchgeführt (Attrill, 2007). Die American Society of Limnology and Oceanography untersuchte in anderen Gebieten in der Nordsee und darüber hinaus im Nordostatlantik Aufzeichnungen aus dem Continuous Plankton Recorder und pH-Daten des Internationalen Rates für die Erforschung des Meeres für den Zeitraum 1946-2003. In dieser Studie gab es in keiner der untersuchten Regionen einen signifikanten Zusammenhang zwischen Quallenhäufigkeit und sauren Bedingungen (Richardson, 2009). Bestimmte Quallenarten haben Anzeichen dafür gezeigt, dass sie aufgrund des höheren Säuregehalts ihr Territorium nicht erweitern können. Eine Studie von Griffith zeigte, dass höhere Meerestemperaturen zwar erwachsenen Irukandji (einer mit der Kastenqualle verwandten Quallenart) die Möglichkeit bieten könnten, ihr Verbreitungsgebiet entlang der Küste von Queensland in Australien zu erweitern, die zunehmende Versauerung der Ozeane jedoch die Entwicklung von Jugendlichen hemmen kann (Griffith, 2013).

Überfischung der Ozeane

In letzter Zeit haben Quallen die Ausbeutung kleiner Futterfische ausgenutzt und profitieren von dem Überschuss an Plankton, der nicht verbraucht wird. Sardinen, Heringe, Sardellen und viele andere Meeresräuber konkurrieren mit Quallen um Zooplankton. In Gebieten, in denen zu viele dieser planktonfressenden Fische gefangen werden, schaffen sie eine ökologische Nische. Darüber hinaus verringert der Mangel an Futterfischen die Prädation der Eier und Larven der Quallen (Abbildung 2, Science Daily, 2013). Andere natürliche Quallenräuber verschwinden ebenfalls: Roter Thun, der fast bis zum Aussterben überfischt wurde, und Meeresschildkröten, insbesondere Lederrücken und unechte Karettschildkröten, die beide auf der Liste der gefährdeten Arten stehen, ersticken an all den Plastiktüten, die die Meere befallen (Slow Food, 2013). Quallen haben jetzt freie Hand, um zu gedeihen (Science Daily, 2013).

Abbildung 2: Ein Vorher-Nachher-Szenario der Überfischung.

In Gebieten, die von Überfischung betroffen sind, entwickelt sich eine Rückkopplungsschleife: Die Entfernung einer einzigen Art aus einem Ökosystem hat Auswirkungen auf alle trophischen Ebenen.

„Überfischung kann diese komplexe Beziehung aus dem Gleichgewicht bringen. Durch die Beseitigung des Wachstums der Quallenpopulation eröffnet die Überfischung „ökologischen Raum für Quallen“, sagt Anthony Richardson, Ökologe bei CSIRO Marine and Atmospheric Research in Cleveland, Australien. Und während Quallen gedeihen, sagt er, fordert ihr Raubtier auf Fischeiern einen immer schwereren Tribut von angeschlagenen Fischbeständen “ (Stone, 2011).

Um ein Gebiet, das überfischt und von Gelees übernommen wurde, effektiv wiederherzustellen, müssen wir einen Weg finden, die Quallen aus dem Ökosystem zu entfernen, um erfolgreich neue Fischlarven verpflanzen zu können.

Gelees umarmen: Veränderung als Chance

Die Zunahme der Quallenzahlen könnte eine industrielle Chance sein. Neue Forschungsergebnisse deuten auf eine Methode hin, Proteine in Ethanolalkohol sowie Kohlenhydrate und Lipide umzuwandeln (Hsieh et al., 2001). Diese Komponenten sind die grundlegenden Teile der meisten Zellen mit zusätzlichen kleinen Prozentsätzen anderer Elemente. Mit dieser neuen Technologie könnten wir Quallenblüten in eine wertvolle Ressource und eine wirtschaftliche Chance verwandeln.

Um Quallengeruch zu ernten, könnten Taucher mit einem Luftschlauch Blasen in die Regenschirme von Quallen blasen. Dies schwimmt die Gelees an die Oberfläche. Dann kann ein Boot mit einem Laderaum, in dem die Quallen am Leben gehalten werden, die Gelees sammeln. Eine weitere arbeitsintensivere Möglichkeit, Quallen in kleineren Mengen und mit geringen Betriebskosten zu ernten, besteht darin, sie mit Tauchnetzen in Behälter oder direkt in den Laderaum zu schaufeln. Aufgrund der einfachen Ernte von Quallen muss die Entwicklung einer Fischerei sorgfältig verwaltet und überwacht werden, um Überfischung zu vermeiden. In Alaska sollte diese Fischerei vom Department of Fish and Game verwaltet werden, da sie hauptsächlich in staatlichen Gewässern durchgeführt würde. In Kodiak wäre das Quallenfischen wahrscheinlich ein kleiner Betrieb und würde die Optionen für diversifizierte Fischereiunternehmen erhöhen.

In Japan ist derzeit jedoch ein kommerzieller Großbetrieb möglich. Weltweit gibt es viele Quallen im Beifang der Fischerei, und die Quallen sind eine Katastrophe für die Fischer (Moffett, 2007). Die Umwandlung von Quallen in Treibstoff könnte wirtschaftliche Verluste in wirtschaftliche Gewinne verwandeln. Um mit der Produktion von Quallen-Ethanol zu beginnen, müssen Quallen in frischem Wasser gereinigt werden, um den größten Teil des Salzes zu entfernen. Während das Protein in Ethanol umgewandelt wird (Huo, 2011), das in Kraftstoffautos umgewandelt oder zu einem Getränk verarbeitet werden kann, könnte das Salz als Geleesalz vermarktet werden. Viele Menschen würden wahrscheinlich Quallensalz für mehr als den Preis von normalem Salz kaufen, nur weil es anders ist. Quallenalkohol könnte auch zu einem Getränk verarbeitet werden. Es wäre kostengünstig herzustellen und als einzigartiges Produkt vermarktbar. Ethanol ist ein erstaunlicher Kraftstoff, es brennt gut und funktioniert in den Motoren der meisten Autos. Quallen könnten möglicherweise durch eine Kombination aus steigenden Kraftstoffpreisen, steigenden Quallenzahlen und einer neuen Art von Getränk, das die Menschen mögen, wirtschaftliche Chancen bieten. Aufgrund des experimentellen Status des Prozesses mit Hefen und Bakterien, um Quallenprotein in Alkohol umzuwandeln, ist mehr Forschung notwendig, um die Technologie zu perfektionieren, und dieser Plan muss als Konzept für die Zukunft betrachtet werden.

Gelees sind seit vielen Jahren ein beliebtes Lebensmittel in China (Subasinghe, 1992). Derzeit ist der Lebensmittelmarkt in China für hochwertige Quallenprodukte (Lei Guo, Pers. komm., UAF 2013). Wenn Kodiak-Fischer die Fischerei entwickeln könnten, könnte ein korrekt verarbeitetes Quallennahrungsprodukt 10 USD pro Pfund und mehr bringen (Subasinghe, 1992). Durch die Entwicklung der Geleefischerei können einige der Erntemöglichkeiten aus Fischereien gewonnen werden, die von Quallen geschlossen wurden (dieses Papier).

Experimentieren mit Kodiak-Gelees für Lebensmittel

Um mit der Zubereitung von Quallen für Lebensmittel zu experimentieren, haben wir lokale Quallen gefischt und verarbeitet. Zu den verwendeten Materialien gehörten: Ringnetz mit 550 Mikrometer Maschenweite, Wanne / Behälter und ein GPS zur Verfolgung unseres Kurses (Abbildung 3). Um Quallen zu ernten, bestiegen wir am 11-9-13 um 1:00-3:00 Uhr das 42’LeClercq-Wadenschiff K-Hi-C. Als wir Quallen sahen, ließen wir das Netz von der Steuerbordseite des Schiffes fallen, um sie zu fangen (Abbildung 4). Nachdem wir sie an Bord gezogen haben, legen wir sie in einen vorbereiteten Behälter mit Meerwasser, das aus dem Ozean in einem Eimer gesammelt wurde. Als wir eine ausreichende Anzahl von Gelees hatten, überführten wir den Fang in eine Tasche und hielten sie bis zur Verarbeitung draußen in gekühltem Meerwasser.

Abbildung 3: GPS-Track des Bootskurses während der Quallenprobenahme außerhalb von St. Paul’s Harbor Kodiak, zwischen Cannery Row und Near Island.

Zwei Tage später gingen wir zur Verarbeitung der Quallen im Kodiak Seafood and Marine Science Center (UAF). Professor Alex Oliviera führte das Team durch die Verarbeitungsschritte. Um den Herstellungsprozess zu starten, wurden Quallen zuerst in einer 3% igen Salzlösung gereinigt. Dann wurden die oralen Arme und die Gonaden entfernt.

Abbildung 4: Kodiak Team fängt Quallen.

Nach der Reinigung probierten wir verschiedene Präparate an den Quallen aus: Einige wurden mit Salz getrocknet und andere gefriergetrocknet. Wir haben versucht, Baum verschiedene Salze: feines Salz; grobes Salz, und ein 1:1 feine Mischung aus Salz und braunem Zucker. Nachdem die ganze Qualle gesalzen war, ließen wir sie im Gefrierschrank trocknen. Zwei Tage später wurden Quallen aus dem Salz extrahiert. Wir fanden heraus, dass das Abwaschen des Salzes von den getrockneten Gelees mit Wasser dazu führte, dass sie sich in eine Substanz verwandelten, die Schleim ähnelte. So wurden die restlichen gefriergetrockneten Quallen durch Abbürsten des überschüssigen Salzes gereinigt. Dann legten wir zwei kleinere Quallen, die Mundarme, die abgeschnitten wurden, sowie zwei größere Quallen, die in Streifen geschnitten wurden, in den Gefriertrockner (Tabelle 1). Nach Abschluss des Gefriertrocknungsprozesses wurde ein Geschmackstest durchgeführt. Wir probierten Quallen trocken und rehydriert und vakuumverpackten den Rest. Ein Paket wurde zur späteren Präsentation gespeichert. Weitere Experimente sind erforderlich, um den Geschmack des Produkts zu verbessern.

A B

C D

Abbildung 4: A. Reinigung der Qualle, B. Gereinigtes Quallenprodukt vor dem Gefriertrocknen, C. Das getrocknete Salzprodukt, D. Gefriergetrocknetes Produkt.

Tabelle 1: Ergebnisse der experimentellen Verarbeitung von Aurelia sp. von Kodiak

Die Quallenbiomasse ist höchstwahrscheinlich auf dem Vormarsch. Aufgrund menschlicher Aktivitäten wie Überfischung werden Quallen zu einem der dominierenden Organismen in Küstenmeeren. Überfischung ermöglicht es Quallen, die Nische zu besetzen, die einst von anderen Arten besetzt war. Menschliche Einflüsse verursachen viele Probleme im Ökosystem der Ozeane wie den Verlust wesentlicher Lebensräume und die Verringerung der biologischen Vielfalt. Während viele Arten unter menschlichen Einflüssen leiden, gedeihen Quallen und passen sich sehr schnell an die Situation an. Menschen könnten sich an die Zunahme von Quallen anpassen, indem sie neue Verwendungszwecke entwickeln. Lebensmittel und Biokraftstoffe sind mögliche Produkte, die die Quallen-Apokalypse in eine Chance verwandeln könnten. Obwohl der Erfolg der Quallenfischerei in den Vereinigten Staaten fraglich ist, haben Länder in Asien bereits Märkte für Quallenprodukte entwickelt. Könnte Quallen eine machbare Fischerei in Alaska sein? Zu diesem Zeitpunkt glauben wir, dass eine Quallenfischerei das Potenzial hat, wirtschaftliche Möglichkeiten zur Diversifizierung der Fischerei in unserer Heimatstadt Kodiak und anderen maritimen Gemeinden in Alaska zu bieten.

Zitierte Referenzen

1. Attrill, M. J., J. Wright und M. Edwards, 2007. Die klimabedingte Zunahme der Quallenfrequenz deutet auf eine gallertartige Zukunft der Nordsee hin. Limonol. Oceanogr. 52: 480-485.
2. Folger, Tim, 2013. Steigende Meere. In: National Geographic. Vol. 224 Nr. 3 S. 30-57. Gershwin, Lisa-Ann, 2013. Gestochen! : Über Quallenblüten und die Zukunft des Ozeans. Chicago 60637: Die Presse der Universität von Chicago. 456 Seiten.
3. Gibbons, MJ und Richardson, AJ, 2008. Nehmen Quallen als Reaktion auf die Versauerung der Ozeane zu? Limnol. Oceanogr., 53(5), 2008, 2040-2045.
4. Gowell, Elizabeth, 2004. Erstaunliche Gelees: Juwelen des Meeres. Bunker Hill Publishing. 43 seiten.
5. Griffith Universität, 2013. Die Versauerung der Ozeane hat einen Vorteil: Sie bremst gefährliche Quallen. http://www.laboratoryequipment.com/news/2013/10/ocean-acidification-has-perk-itcurbs-dangerous-jellyfish. Nov. 30, 2013.
6. Hsieh, Y.-H., Fui-Ming Leong und Jack Rudloe, 2001. Quallen als Nahrung. Hydrobiologia 451: 11-17.
7. Huo Yi-Xin, Kwang Myung Cho, Jimmy G Lafontaine Rivera, Emma Monte, Claire R Shen, Yajun Yan und James C Liao, 2011. Umwandlung von Protein in Biokraftstoffe durch Engineering Stickstofffluss. Natur Biotechnologie. Vol. 29 (4): 346-351.
8. Karl, T.R., J. M. Melillo und T.C. Peterson, 2009. Auswirkungen des globalen Klimawandels in den USA. In: United States Global Change Research Program. Cambridge University Press, New York, NY, Vereinigte Staaten.
9. Moffett, Sebastian, 2007. Invasion von Quallen umhüllt Japan In Ozean von Schleim. Das Wall Street Journal. Nov. 27, 2007. http://online.wsj.com/news/articles/SB119612452419404666. Nov. 30, 2013.
10. National Geographic; Anstieg der Meerestemperatur. http://ocean.nationalgeographic.com/ocean/critical-issues-sea-temperature-rise/ November 30, 2013.
11. National Geographic Bildung, 2013. Biolumineszenz. http://education.nationalgeographic.com/education/encyclopedia/bioluminescence/?ar_a=1/ Nov.30, 2013.
12. Purcell, JE, Sin-ichi Uye, Wen-Tseng Lo, 2007. Anthoropgene Ursachen von Quallenblüten und ihre direkten Folgen für den Menschen: eine Überprüfung. Mar. Ecol. Progrock. Ser. 350: 153-174.
13. Purcell, Jennifer E., Brown, Evelyn D., Stokesbury, Kevin D.E., Haldorson, Lewis H. und Shirley, Thomas C. 2000. Aggregationen der Qualle Aurelia labiata: Abundanz, Verteilung, Assoziation mit Walleye Pollock im Alter von 0 Jahren und Verhaltensweisen, die Aggregationen im Prince William Sound, Alaska, USA, fördern. Marine Ecology Progress Serie 195: 145-158.
14. Purcell, Jennifer E. und Jill J. Grover, 1990. Raubtiere und Nahrungsbeschränkungen als Todesursachen bei Larvenheringen an einem Laichplatz in British Columbia. Mar. Ecol. Progrock. Ser. Vol. 59: 55-61.
15. Reich, Nathanial, 2012. Kann eine Qualle das Geheimnis der Unsterblichkeit lüften? In: The New York Times. http://www.nytimes.com/2012/12/02/magazine/can-a-jellyfish-unlock-the-secret-of- Unsterblichkeit.html?ref=Quallen&_r=0, 28. November 2012.
16. Richardson, Anthoy J., Bakun, Andrew, Hays, Graeme c. und Gibbons, Mark J., 2009. Die Quallen-Spritztour: Ursachen, Folgen und Managementreaktionen auf eine gallertartige Zukunft. Trends in Ökologie und Evolution 24:6.
17. Wissenschaft täglich, 2013. Boom bei Quallen: Überfischung in Frage gestellt. http://www.sciencedaily.com/releases/2013/05/13503094700.htm. Nov. 30, 2013.
18. Slow Food, 2013. Domino-Effekt: Das Quallenbeispiel. http://www.slowfood.com/slowfish/pagine/eng/pagina.lasso?-id_pg=172. Nov. 30, 2013
19. Stepanenko OV, Verkhusha VV, Kuzentsova IM, Uversky VN, Turoverov KK. 2008. Fluoreszierende Proteine als Biomarker und Biosensoren: Farblichter auf molekulare und zelluläre Prozesse werfen. Curr Protein Pept Sci. 9(4):338-69.
20. Stein, Richard, 2011. Ein massiver Ausbruch von Quallen könnte die Fischerei in Schwierigkeiten bringen. In: Yale University. http://e360.yale.edu/feature/massive_outbreak_of_jellyfish_could_spell_trouble_for_fisheries/2359/. Nov. 30, 2013.
21. Subasinghe, S. 1992. Haifischflosse, Seegurke und Qualle – Ein Leitfaden für Verarbeiter. INFOFISH Technisches Handbuch 6. INFOFISH, Kuala Lumpur Malaysia. 31 seiten.

Persönliche Kommunikation

1. Dr. Lei Guo, Postdoktorand. Marine Advisory Program, Kodiak Meeresfrüchte und Marine Science Center, Schule für Fischerei und Ozeanwissenschaften, University of Alaska Fairbanks, 118 Trident Way, Kodiak AK 99615. [email protected]
2. Dr. Robert Foy, Direktor. Kodiak-Labor des Alaska Fisheries Science Center, National Marine Fisheries Service, NOAA. 301 Forschungsgericht, Kodiak, AK 99615. [email protected]
3. Dr. Alex Oliviera, Außerordentlicher Professor. Kodiak Meeresfrüchte und Marine Science Center, Universität von Alaska Fairbanks, 118 Trident Way, Kodiak AK 99615. [email protected]

Danksagung

Wir möchten uns bei Dr. Alex Oliviera bedanken, der uns gnädig gezeigt hat, wie man Quallen einfriert und verarbeitet, bei Dr. Lei Guo, der uns Einblicke in die Quallenfischerei in China gegeben hat, bei Dr. Robert Foy für einen Vortrag über die Klimaveränderungen in der Arktis, Michelle Ridgeway für einen Vortrag über Unterwassertechnologie, Andrew und Stephanie Buchinger für den Aufenthalt in der Chiniak-Schule, Jane Eisemann für ihre großzügige Unterstützung und für ihre ehrenamtliche Arbeit und dafür, dass sie uns ihr Klassenzimmer ausleihen ließ, Duesterloh Switgard für ihr wunderbares Engagement, unser Team zu coachen und uns fachkundige Anleitung und Einblicke zu geben.