硬珊瑚:适应的限制

气候变化时期珊瑚生长的新研究

数百万年来,珊瑚一直是海洋的主要建造者。它们利用石灰岩骨架创造出多样化的珊瑚礁结构。众所周知,随着气候变化的进展,海洋酸化日益严重,对珊瑚生长的影响越来越大。珊瑚是否以及如何适应这些变化的问题现已部分得到科学家的解答,他们对钙化的调节过程获得了重要的进一步见解。

珊瑚令人着迷:小息肉,它提取它们在生命过程中从海水中吸取石灰,并形成有时巨大的骨骼。然而,随着水温上升和海洋酸化,气候变化正在以前所未有的速度改变珊瑚生命。他们能否跟上这些变化并适应是一个悬而未决的问题。现在,来自基尔 GEOMAR 亥姆霍兹海洋研究中心和加州大学的研究人员通过对 Porites astreoides 石珊瑚的研究提供了部分答案,这些石珊瑚当然生活在低 pH 值和高溶解碳含量的环境中。研究结果现已发表在国际期刊《自然通讯》上。

数百万年来,珊瑚经历并应对了重大的环境变化。它们的骨骼就像树木的年轮一样,是一个生态档案,让研究人员能够深入了解过去的时代。从珊瑚骨骼化学成分的最小差异,可以得出关于以前普遍的环境条件的结论。然而,关于珊瑚骨骼结构控制过程的许多细节仍然是开放的。

为了了解有关这些过程的更多信息,研究人员使用了墨西哥东海岸附近的一个自然实验室。地下水从海底的近圆形洞(即所谓的 Ojos)中流出。这种石灰此前已溶解在尤卡坦半岛的地下。与正常海水相比,它的酸性更强,但含有更多溶解的碳,类似于未来的海水。

尽管有这些不利的条件,石珊瑚 Porites astreoides 仍然定居在这里。它比奥霍斯以外的亲戚生长得慢。 “珊瑚在实验室实验中只暴露在这样​​的酸性环境中几周到几个月,而我们研究的珊瑚从一开始就生活在这样的条件下,”医学博士教授说。加州大学圣克鲁斯分校的阿迪娜·佩坦 (Adina Paytan),该研究的合著者。

在这项研究中,采集了距奥霍斯不同距离的珊瑚样本。这使得研究人员能够研究海水成分变化不同的同一物种的珊瑚。

根据之前的研究,已知珊瑚石灰岩中硼和碳同位素的比率提供了有关化学物质的信息骨骼形成时钙化液体的特性。

研究显示所有样品的化学成分几乎恒定。 GEOMAR 海洋生物学家 Dr.-Ing 解释说:“由此我们可以得出结论,每个骨骼息肉都会产生一种钙化液体,这种液体在很大程度上独立于周围的海水条件。”该研究的第一作者 Marlene Wall 表示,“但即使所研究的两个参数发生微小变化,也会对钙化产生影响。”基于化学数据的珊瑚生长模型反映了现场测量的生长下降。在 pH 值较低的环境中,奥霍斯群岛上的珊瑚必须付出更多努力才能将 pH 值提高到观察到的水平。这个过程可能会花费您更多的能量。

由于珊瑚必须将其能量储备分配给许多基本功能,例如食物获取、消化或疾病防御,因此它们总体生长速度较慢。其他影响,例如石灰形成液中的钙浓度或珊瑚共生体的作用,仍然提供了进一步研究的潜力。 “研究还表明,我们还不了解海水变化与珊瑚生长之间的所有联系,”沃尔博士总结道。