هل تستطيع الشعاب المرجانية الحفاظ على نفسها ضد انخفاض قيم الرقم الهيدروجيني؟

August 8, 2016 يفحص علماء GEOMAR قيم الأس الهيدروجيني الداخلية للشعاب المرجانية في بابوا غينيا الجديدة تتمتع الشعاب المرجانية الاستوائية من جنس بوريتس بالقدرة على ضبط قيم الأس الهيدروجيني الداخلية الخاصة بها، وذلك لإنتاج كربونات الكالسيوم والنمو في ظل ظروف زيادة تركيزات ثاني أكسيد الكربون، حتى لفترات طويلة من الزمن. لفهم تنظيم درجة الحموضة بمزيد من التفصيل، قام باحثو GEOMAR بتحليل عينات من هذا المرجان الموجود في مصادر ثاني أكسيد الكربون الطبيعية في بابوا غينيا الجديدة منذ عقود. ومع امتصاص المحيطات لثاني أكسيد الكربون الناتج عن النشاط البشري من الغلاف الجوي، تنخفض قيمة الرقم الهيدروجيني له. وهذا التغير في كيمياء المحيطات له تأثير على الشعاب المرجانية الاستوائية، وهو ما يمكن قياسه في المختبر أو في تجارب ميدانية قصيرة المدى. قام باحثون من مركز GEOMAR Helmholtz لأبحاث المحيطات في كيل بفحص الشعاب المرجانية من جنس Porites التي تنمو في فتحات ثاني أكسيد الكربون البركانية في بابوا غينيا الجديدة، حيث أصبحت من الأنواع الخاملة. وترأست الفريق الدكتورة مارلين وول، عالمة الأحياء البحرية في جيومار. وقالت إنه من الصعب للغاية التنبؤ بما إذا كانت الشعاب المرجانية الاستوائية ستنجو من تغير المناخ العالمي لأنها حساسة للغاية لارتفاع درجة حرارة المياه وتحمض المحيطات والتلوث. وأضافت باللغة الألمانية أن "فتحات ثاني أكسيد الكربون الطبيعية تمنحنا الفرصة لدراسة سيناريو المستقبل. وقد أظهرت الدراسات السابقة أن بوريتس من بين الفائزين. لكن حتى الآن، لم يعرف أحد كيف سيتدبرون أمرهم". تحافظ الشعاب المرجانية الصلبة الاستوائية على درجة الحموضة الداخلية عند مستويات يمكنها من إنتاج كربونات الكالسيوم وتستمر في النمو على الرغم من التركيزات العالية لثاني أكسيد الكربون وانخفاض قيم الأس الهيدروجيني في الماء. وهذا يمنحهم ميزة كبيرة على العديد من الأنواع الأخرى من الأنواع المرجانية، مما يمكنهم من إثبات وجودهم في ظل الظروف القاسية. وبناءً على ملاحظاتهم، قال الدكتور وول إن تنظيم الرقم الهيدروجيني كان عاملاً رئيسياً عندما يتعلق الأمر بالبقاء على قيد الحياة في ظل ظروف انخفاض قيم الرقم الهيدروجيني. استخدم الفريق طريقة نظائر البورون للحصول على فهم أفضل لتنظيم درجة الحموضة. تم توجيه الليزر إلى الهياكل العظمية للشعاب المرجانية، وتم تحليل المادة المنطلقة باستخدام مطياف الكتلة. حصل الباحثون على معلومات حول درجة الحموضة الداخلية للشعاب المرجانية من خلال فحص التركيب النظائري للبورون في الهيكل العظمي. وقال الدكتور جان فيتزكي، عالم الفيزياء في جيومار والمؤلف المشارك للدراسة، التي نشرت في مجلة التقارير العلمية: "إن هذه الطريقة تعطينا رؤى جديدة وتسمح باستنتاجات حول فسيولوجيا الهيكل العظمي المرجاني في وقت التكلس". مجلة. قام الدكتور فيتزكي بفحص الهيكل العظمي الذي تم تشكيله قبل عدة أيام إلى أسابيع من أخذ العينة. ومن خلال مقارنتها بقيم الرقم الهيدروجيني في المياه المحيطة، تمكن الفريق من إثبات أن نظائر البورون تعكس الرقم الهيدروجيني الداخلي للشعاب المرجانية، وأنها كانت مختلفة عن الرقم الهيدروجيني للبيئة - مما يعني أن تنظيم الرقم الهيدروجيني قد حدث بالفعل. . وبناءً على ذلك، يتم حاليًا تحليل نوى الشعاب المرجانية التي يبلغ عمرها عدة عقود، لمعرفة متى ومدى سرعة تكيفها. خلال البحث، تم اكتشاف أن الشعاب المرجانية في بوريتس كانت قادرة على الحفاظ على قيم الرقم الهيدروجيني لعقود من الزمن، وبالتالي مواجهة آثار تغير المناخ. ومع ذلك، فإن تنظيم الرقم الهيدروجيني هذا ممكن فقط إلى درجة معينة. ووفقا للدكتور وول، إذا تجاوزت تركيزات ثاني أكسيد الكربون المستويات المتوقعة لعام 2100، فسوف ينخفض ​​التكلس والنمو، مما يؤدي إلى وصول هذه الشعاب المرجانية إلى حدودها الفسيولوجية. رابط الدراسة:  http://www.nature.com/articles/srep30688