المرجان الصلب: حدود التكيف

August 9, 2019 دراسة جديدة عن نمو المرجان في أوقات تغير المناخ

لقد كان المرجان من بناة البحار الرئيسيين لملايين السنين. وباستخدام هياكلها العظمية المصنوعة من الحجر الجيري، فإنها تخلق هياكل مرجانية متنوعة. ومن المعروف أن تحمض المحيطات، الذي يتزايد مع تقدم تغير المناخ، يؤثر بشكل متزايد على نمو المرجان. لقد تم الآن الإجابة جزئيًا على سؤال ما إذا كان المرجان يستطيع التكيف مع التغيرات وكيف وكيف ذلك، والذين اكتسبوا رؤى إضافية مهمة حول عمليات تنظيم التكلس.

يبهر المرجان: البوليبات الصغيرة التي تستخرج الجير من مياه البحر خلال حياتهم وبناء هياكل عظمية ضخمة في بعض الأحيان. ومع ذلك، فإن تغير المناخ، مع ارتفاع درجات حرارة المياه وتحمض المحيطات، يغير الحياة المرجانية بمعدل غير مسبوق. ما إذا كان بإمكانهم مواكبة هذه التغييرات والتكيف هو سؤال مفتوح. الآن، يقدم باحثون من مركز GEOMAR Helmholtz لأبحاث المحيطات في كيل وجامعة كاليفورنيا جزءًا من الإجابة من خلال دراسة حول الشعاب المرجانية الصخرية Porites astreoides، والتي تعيش بالطبع عند درجة حموضة منخفضة ومحتوى عالي من الكربون المذاب. وقد نُشرت النتائج الآن في المجلة الدولية Nature Communications.

لقد شهدت الشعاب المرجانية تغيرات بيئية كبيرة وتكيفت معها على مدار ملايين السنين. هياكلها العظمية، مثل حلقات نمو الأشجار، هي أرشيف بيئي يسمح للباحثين بالحصول على نظرة ثاقبة للأزمنة الماضية. ومن خلال أصغر الاختلافات في التركيب الكيميائي للهياكل العظمية المرجانية، يمكن استخلاص استنتاجات حول الظروف البيئية السائدة سابقًا. ومع ذلك، لا تزال العديد من التفاصيل حول عمليات التحكم في الهيكل العظمي للشعاب المرجانية مفتوحة.

لمعرفة المزيد حول هذه العمليات، استخدم الباحثون مختبرًا طبيعيًا قبالة الساحل الشرقي للمكسيك. ومن خلال فتحات شبه دائرية في قاع البحر، تسمى أوجوس، تخرج المياه الجوفية من هناك. وقد سبق أن تم إذابته في باطن سطح الجير في شبه جزيرة يوكاتان. وهو أكثر حمضية مقارنة بمياه البحر العادية، ولكنه يحتوي على كمية أكبر من الكربون المذاب، مما يشبه مياه البحر في المستقبل.

على الرغم من هذه الظروف غير المواتية، استقر المرجان الحجري بوريتس أستريويدس هنا. ينمو بشكل أبطأ من أقاربه خارج أوجوس. "على عكس الشعاب المرجانية، التي لا تتعرض في التجارب المعملية لمثل هذه البيئة الحمضية إلا لبضعة أسابيع إلى أشهر، فإن الشعاب المرجانية التي ندرسها تعيش في مثل هذه الظروف منذ البداية"، كما يقول الأستاذ الدكتور في الطب. أدينا بايتان من جامعة كاليفورنيا سانتا كروز، مؤلفة مشاركة في الدراسة.

بالنسبة للدراسة، تم أخذ عينات من الشعاب المرجانية التي تعيش على مسافات مختلفة من أوجوس. وقد أتاح ذلك للباحثين دراسة الشعاب المرجانية من نفس النوع مع تغيرات متفاوتة في تكوين مياه البحر.

من الدراسات السابقة، من المعروف أن نسبة نظائر البورون والكربون في الحجر الجيري المرجاني تعطي معلومات عن المادة الكيميائية خصائص السائل المتكلس في وقت تكوين الهيكل العظمي.

أظهرت التحقيقات تركيبًا كيميائيًا ثابتًا تقريبًا لجميع العينات. "من هذا يمكننا أن نستنتج أن كل سليلة هيكلية تنتج سائلًا متكلسًا مستقلاً إلى حد كبير عن ظروف مياه البحر المحيطة"، يوضح عالم الأحياء البحرية في GEOMAR الدكتور إنج. مارلين وول، المؤلفة الأولى للدراسة، "لكن حتى التغييرات الصغيرة في المعلمتين المدروستين يمكن أن يكون لها تأثير على التكلس". تعكس نمذجة نمو المرجان بناءً على البيانات الكيميائية الانخفاض في النمو المقاس في الميدان. في بيئة ذات درجة حموضة منخفضة، يتعين على الشعاب المرجانية في Ojos بذل المزيد من الجهد لرفع درجة الحموضة إلى المستوى المرصود. من المحتمل أن تكلفك هذه العملية المزيد من الطاقة.