Кораллы могут приспособиться к изменениям климата: новые данные ученых
Выбросы углекислого газа в атмосфере приводят к закислению океана. В течение индустриального периода кислотность морской воды повысилась на 40%. Это вредит кораллам, чей скелет становится рыхлым. Но они приноровились к неприятностям, научившись менять состав кальцинирующей жидкости и выбирая стратегии роста.
Дмитрий ПавловАвтор Hi-Tech Mail
Коралловые рифы, основа биоразнообразия океана, находятся под угрозой из-за изменения климата. Однако новые исследования показывают, что эти организмы могут быть более устойчивыми, чем считалось ранее.
В исследовании, опубликованном в журнале Science Advances, исследовательница из Колорадского университета в Боулдере показала, что, несмотря на постепенное повышение уровня кислотности океана за последние 200 лет, некоторые кораллы способны адаптироваться и продолжать формировать свои твердые скелетные структуры.
Джессика Хэнкинс полагает, что кораллы способны регулировать механизм, который они используют для формирования и поддержания своих скелетов, несмотря на то что океан становится более кислым. Это неожиданный и обнадеживающий сигнал, однако нужны более долгосрочные данные, чтобы понять, что это значит на самом деле.
По мере роста кораллы формируют свой скелет, поглощая ионы из морской воды и направляя их в пространство между уже выросшим скелетом и мягкой тканью над ним. Кораллы способны регулировать химический состав кальцифицирующей жидкости, создавая идеальные условия для соединения ионов кальция Ca2+ и карбоната (CO3)2-.
Океан поглощает около 30% выбросов углекислого газа в результате деятельности человека. По мере растворения CO2 в океане поверхность океана становится более кислой. Предыдущие исследования показывают, что кислотность океана увеличилась на 40% со времен условного начала индустриального периода в 1750 году и, вероятно, будет расти и дальше. Это нарушает баланс соединений углерода в морской воде, в результате чего в ней становится меньше карбонат-ионов, необходимых кораллам для формирования скелета.
Ученые предположили, что из-за закисления океана кораллам будет сложнее расти и поддерживать свой скелет в надлежащем состоянии, что приведет к уменьшению плотности их структуры и повышению вероятности их разрушения. Однако предыдущие эксперименты, проведенные в лаборатории и в естественных условиях, дали неоднозначные результаты.
Хэнкинс приступила к изучению долгоживущих коралловых скелетов с помощью передовой технологии визуализации под названием рамановская спектроскопия. Рамановская спектроскопия использует лазеры для определения химического состава и расположения молекул в самых разных объектах — горных породах, полотнах живописцев, белковых биопробах. Этот метод позволяет получить подробную информацию о химическом составе скелета кораллов. Джессика Хэнкинс это хорошо знает поскольку является заведующей лаборатории микроспектроскопии Колорадского университета в Боулдере.
Когда кораллы быстро образуют карбонат кальция, что происходит при избытке карбонат-ионов, в получившихся структурах, как правило, содержатся другие минералы, извлеченные из морской воды. Эти «примеси» влияют на молекулярное строение и структуру основного материала, карбоната кальция, что приводит к увеличению хаотичности скелета при рамановском сканировании.
Хэнкинс полагает, что при благоприятных условиях кораллы отдают предпочтение росту, даже если это означает, что их скелет становится немного более рыхлым на молекулярном уровне.
Иследовательница изучила два фрагмента кораллового скелета, одному из которых почти 200 лет, а другому — 115 лет. Они были найдены на Большом Барьерном рифе и в Коралловом море, расположенном у северо-восточного побережья Австралии. С помощью рамановской спектроскопии она обнаружила, что оба коралла способны регулировать химический состав внутренней жидкости, чтобы поддерживать рост своего скелета, несмотря на продолжающееся повышение кислотности океана из-за закисления. Кораллам, по-видимому, удается поддерживать выработку карбоната кальция, даже когда химический состав окружающей морской воды становится менее благоприятным.
Хотя до сих пор неясно, как кораллы приспособились к меняющимся условиям окружающей среды. Хэнкинс считает, что секрет может заключаться в их кальцинирующей жидкости.
По словам ученой, помимо закисления океана, кораллы по-прежнему испытывают все больший стресс из-за повышения температуры поверхности моря, антропогенного загрязнения, сокращения озонового слоя и нерациональных методов рыболовства. В период с 2023 года по середину мая 2024 года ученые подтвердили массовое обесцвечивание кораллов по меньшей мере в 62 странах и территориях по всему миру. Обесцвечивание происходит, когда кораллы в стрессовых условиях, например при высокой температуре океана, избавляются от водорослей, живущих в их тканях, и становятся полностью белыми.
Коралловые рифы — основа одной из крупнейших экосистем в мире. Они защищают береговые линии от эрозии и штормов, а также служат средой обитания, местом нагула и нереста для морских организмов.
Кораллы создают физическую основу, от которой зависят экосистемы рифов. Если их скелеты будут становиться все слабее и менее плотными, это может вызвать эффект домино, который приведет к масштабному экологическому коллапсу. Тропический океан может казаться далеким, но на самом деле он не отделен от нас. Все системы на Земле взаимосвязаны. То, что происходит с коралловыми рифами, отражается рано или поздно по всему миру.Джессика Хэнкинсбиолог.
Недавно мы рассказали о коралле. названном в честь персонажа «Звездных войн».
Поделиться
