Studies to understand the critical phases in juvenile conch biology
Dutch below
Queen conch are facing immense pressure leading to a dramatic decrease in their populations. Luckily, a new project, started at the Curacao Sea Aquarium in 2020, will explore ways to reduce mortality rates and develop new methods for effective restocking of natural populations with hatchery-reared conch.
Photo credit: Julia Ehrenheim
The large marine gastropod queen conch (Strombus gigas) is a charismatic and iconic symbol of nature and one of the most important demersal fishery resources in the Caribbean region. Trade of the species (largely for consumption) is regulated by the CITES treaty, to which the Kingdom of the Netherlands is party.
The Problem
Today, these iconic marine snails are threatened by over-exploitation and loss of shallow water habitats, throughout the Caribbean as well as in the ABC islands. Human activities have led to degradation of nearshore conch habitats causing breeding failure, decreased growth and survival of juvenile conch. Excessively low densities mean that animals of breeding age fail to find mates and therefore also fail to breed (the so-called Allee Effect). Queen conch are also particularly vulnerable to overfishing due to their unique life history (pelagic phase, density-dependent survival and reproduction). The exploitation of queen conch throughout large parts of its natural range has led to population collapses and decrease in population densities to levels where mating success is diminished.
Photo credit: Julia Ehrenheim
Hope on the Horizon
In 2020 the Queen Conch Hatchery Project was started at the Curacao Sea Aquarium with Julia Ehrenheim as the key scientist. The science of hatchery production has been well established for many years but rewilding to bolster natural populations has consistently failed. Therefore, the main goal of this project is to find ways to reduce and/or eliminate high mortality rates that occur in early life stages and develop methods for effective restocking of natural populations with hatchery-reared juvenile conch. In order to find answers to various elusive questions, Julia has started the research that she will use for her PhD degree at the University of Wageningen under Professors Tinka Murk and Dolfi Debrot.
The Experiments
Her first experiments aim to address the movement behavior of juvenile conch. For this she and her students tracked the activity of juvenile conch in a controlled hatchery environment. The results show that juvenile conch are more active at sunset than in the early morning or during midday. They also appear to preferentially move towards the current. Such experiments need to be done in the field but already suggest ways to facilitate the relocation of released hatchery conch and that juvenile conch will be most vulnerable to predators at sunset.
Photo credit: Julia Ehrenheim
A second experiment showed that juvenile conch often aggregate together in the wild. Therefore, she studied if there was a beneficial density for growth. The first finding showed that juvenile conch grew the most in shell length with a density of 200 conch per m2. Lower and higher population densities gave lower growth rates and lower total shell length, even though all were grown under the same conditions of food availability.
Correlations between weight and growth (in total length) indicate that there are distinct phases of growth. It seems that growth alternates between predominant growth in the thickness of the shell and in total shell length. Both do not occur simultaneously. The significance of this phenomenon to juvenile survival is not understood.
Implications
These findings for hatchery-reared conch will be further investigated and verified in wild grown juvenile conch. Taken together the results of this PhD project will help clarify why juvenile hatchery-released conch are so vulnerable and what needs to be done to enhance their survival so that they can be effectively used to restore natural populations.
Photo credit: Julia Ehrenheim
DCNA
The Dutch Caribbean Nature Alliance (DCNA) supports science communication and outreach in the Dutch Caribbean region by making nature related scientific information more widely available through amongst others the Dutch Caribbean Biodiversity Database, DCNA’s news platform BioNews and the press. This article contains the results from several scientific studies but the studies themselves are not DCNA studies. No rights can be derived from the content. DCNA is not liable for the content and the in(direct) impacts resulting from publishing this article.
Kroonslakken staan onder enorme druk, wat leidt tot een dramatische afname van hun populaties. Gelukkig is er in 2020 een nieuw project gestart in het Curaçao Sea Aquarium, waarin manieren worden onderzocht om de sterftecijfers te verlagen en nieuwe methoden te ontwikkelen voor het effectief uitzetten van natuurlijke populaties met in kwekerij gekweekte kroonslakken.
Foto: Julia Ehrenheim
De kroonslak (Strombus gigas) is een charismatisch en iconisch symbool van de natuur en een van de belangrijkste demersale visbestanden in het Caribisch gebied. De handel in de soort (grotendeels voor consumptie) wordt gereguleerd door het CITES-verdrag, waarbij het Koninkrijk der Nederlanden partij is.
Het probleem
Tegenwoordig worden deze iconische zeeslakken bedreigd door overexploitatie en verlies van ondiepe leefgebieden, zowel in het Caribisch gebied als op de ABC-eilanden. Menselijke activiteiten hebben geleid tot achteruitgang van leefgebieden van kroonslakken aan de kust, waardoor het voortplanten mislukt en de groei en overlevingskans van jonge kroonslakken afneemt. Te lage dichtheden zorgen ervoor dat dieren op geslachtsrijpe leeftijd geen partner vinden en dus ook niet voortplanten (het zogenaamde Allee-effect). Kroonslakken zijn ook bijzonder kwetsbaar voor overbevissing vanwege hun unieke levensloop (pelagische fase, dichtheidsafhankelijke overleving en voortplanting). De exploitatie van de kroonslak in grote delen van zijn natuurlijke verspreidingsgebied heeft geleid tot het instorten van de populatie en het afnemen van de populatiedichtheden tot niveaus waarop het paringssucces is verminderd.
Foto: Julia Ehrenheim
Hoop aan de horizon
In 2020 werd het Queen Conch Hatchery Project gestart in het Curaçao Sea Aquarium met Julia Ehrenheim als belangrijkste wetenschapper. De wetenschap van de productie van kweekerijen is al vele jaren goed ingeburgerd, maar het opnieuw verwilderen om natuurlijke populaties te versterken, is consequent mislukt. Daarom is het belangrijkste doel van dit project om manieren te vinden om de hoge sterftecijfers die zich in de vroege levensfasen voordoen te verminderen en/of uit te bannen, en om methoden te ontwikkelen voor het effectief uitzetten van natuurlijke populaties met in kwekerij gekweekte jonge kroonslakken. Om antwoorden te vinden op verschillende moeilijke vragen, is Julia het onderzoek gestart dat ze zal gebruiken voor haar promotieonderzoek aan de Universiteit van Wageningen onder professoren Tinka Murk en Dolfi Debrot.
De experimenten
Foto: Julia Ehrenheim
Haar eerste experimenten zijn gericht op het bewegingsgedrag van jonge kroonslakken. Hiervoor volgden zij en haar studenten de activiteit van jonge kroonslakken in een gecontroleerde kwekerij omgeving. De resultaten laten zien dat jonge kroonslakken actiever zijn bij zonsondergang dan in de vroege ochtend of middag. Ze lijken ook bij voorkeur naar de stroming toe te bewegen. Dergelijke experimenten moeten in de natuur worden gedaan, maar suggereren al manieren om de verplaatsing van uitgezette kroonslakken te vergemakkelijken en dat jonge kroonslak het meest kwetsbaar zijn voor roofdieren bij zonsondergang.
Een tweede experiment toonde aan dat jonge kroonslakken in het wild vaak bij elkaar komen. Daarom onderzocht ze of er een gunstige dichtheid voor groei was. De eerste bevinding toonde aan dat jonge kroonslakken het meest groeiden in schelplengte met een dichtheid van 200 kroonslakken per m2. Lagere en hogere dichtheden zorgden voor lagere groeisnelheden en een lagere totale schaallengte, ook al werden ze allemaal gekweekt onder dezelfde omstandigheden van voedselbeschikbaarheid.
Correlaties tussen gewicht en groei (in totale lengte) geven aan dat er verschillende groeifasen zijn. Het lijkt erop dat de groei afwisselt tussen overheersende groei in de dikte van de schaal en in de totale lengte van de schaal. Beide komen niet gelijktijdig voor. De betekenis van dit fenomeen voor de overleving van jonge kroonslakken wordt nog niet begrepen.
Implicaties
Deze bevindingen voor in kwekerij gekweekte kroonslakken zullen verder worden onderzocht en geverifieerd bij in het wild geboren jonge kroonslakken. De resultaten van dit doctoraatsproject zullen helpen verduidelijken waarom jonge kroonslakken die in kwekerijen zijn uitgezet zo kwetsbaar zijn en wat er moet worden gedaan om hun overlevingskans te vergroten, zodat ze effectief kunnen worden gebruikt om natuurlijke populaties te herstellen.
Foto: Julia Ehrenheim
DCNA
De Dutch Caribbean Nature Alliance (DCNA) ondersteunt wetenschapscommunicatie en outreach in de Nederlandse Caribische regio door natuurgerelateerde wetenschappelijke informatie breder beschikbaar te maken via onder meer de Dutch Caribbean Biodiversity Database, DCNA’s nieuwsplatform BioNews en de pers. Dit artikel bevat de resultaten van verschillende wetenschappelijke onderzoeken, maar de onderzoeken zelf zijn geen DCNA-onderzoeken. Aan de inhoud kunnen geen rechten worden ontleend. DCNA is niet aansprakelijk voor de inhoud en de indirecte gevolgen die voortvloeien uit het publiceren van dit artikel.
Published in BioNews 64