مرجان های سخت: محدودیت های سازگاری

August 9, 2019 مطالعه جدید در مورد رشد مرجان ها در زمان تغییرات آب و هوایی

مرجان ها برای میلیون ها سال سازنده دریاها بوده اند. آنها با اسکلت های آهکی خود، ساختارهای صخره ای متنوعی ایجاد می کنند. به خوبی شناخته شده است که اسیدی شدن اقیانوس ها، که با پیشرفت تغییرات آب و هوایی در حال افزایش است، به طور فزاینده ای بر رشد مرجان ها تأثیر می گذارد. به این سوال که آیا و چگونه مرجان ها می توانند خود را با تغییرات تطبیق دهند، اکنون تا حدودی توسط دانشمندان پاسخ داده شده است. آنها به بینش های مهم بیشتری در مورد فرآیندهای تنظیم کلسیفیکاسیون دست یافته اند.

مرجان ها جذاب هستند: پولیپ های کوچک که آهک را از آنها استخراج می کنند. آب دریا در طول زندگی خود و ساختن اسکلت گاهی غول پیکر خود را. با این حال، تغییرات آب و هوایی، با افزایش دمای آب و اسیدی شدن اقیانوس ها، زندگی مرجان ها را با سرعت بی سابقه ای تغییر می دهد. اینکه آیا آنها می توانند با این تغییرات همگام شوند و سازگار شوند، یک سوال باز است. اکنون، محققان مرکز تحقیقات اقیانوسی GEOMAR هلمهولتز کیل و دانشگاه کالیفرنیا بخشی از پاسخ را با مطالعه روی مرجان‌های سنگی Porites astreoides، که البته در pH پایین و محتوای کربن محلول بالا زندگی می‌کنند، ارائه می‌کنند. نتایج اکنون در مجله بین المللی Nature Communications منتشر شده است.

مرجان ها در میلیون ها سال تغییرات محیطی قابل توجهی را تجربه کرده اند و با آن کنار آمده اند. اسکلت‌های آن‌ها، مانند حلقه‌های رشد درختان، یک بایگانی زیست‌محیطی است که به محققان اجازه می‌دهد تا بینشی از زمان‌های گذشته به دست آورند. از کوچک‌ترین تفاوت‌ها در ترکیب شیمیایی اسکلت‌های مرجانی، می‌توان نتیجه‌گیری در مورد شرایط محیطی غالب قبلی گرفت. با این حال، بسیاری از جزئیات در مورد فرآیندهای کنترل ساختار اسکلتی مرجان ها هنوز باز است.

برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد این فرآیندها، محققان از یک آزمایشگاه طبیعی در سواحل شرقی مکزیک استفاده کردند. از سوراخ های تقریبا دایره ای در بستر دریا، به اصطلاح Ojos، آب های زیرزمینی از آنجا خارج می شوند. این قبلاً در زیر سطح آهک شبه جزیره یوکاتان حل شده است. نسبت به آب دریا اسیدی تر است، اما حاوی کربن محلول بیشتری است که شبیه آب دریای آینده است. کندتر از خویشاوندان خود در خارج از Ojos رشد می کند. پروفسور دکتر med می گوید: برخلاف مرجان ها که در آزمایش های آزمایشگاهی فقط برای چند هفته تا چند ماه در معرض چنین محیط اسیدی قرار می گیرند، مرجان هایی که ما مطالعه می کنیم از همان ابتدا در چنین شرایطی زندگی می کنند. آدینا پایتان از دانشگاه کالیفرنیا سانتا کروز، یکی از نویسندگان این مطالعه.

برای این مطالعه، نمونه‌هایی از مرجان‌هایی که در فواصل مختلف از اوجوس زندگی می‌کنند، گرفته شد. این به محققان اجازه داد تا مرجان‌های همان گونه‌ها را با تغییرات متفاوت در ترکیب آب دریا مطالعه کنند.

از مطالعات قبلی مشخص شده است که نسبت ایزوتوپ‌های بور و کربن در سنگ آهک مرجانی اطلاعاتی در مورد خواص شیمیایی آن می‌دهد. مایع آهکی کننده در زمان تشکیل اسکلتی.

تحقیقات ترکیب شیمیایی تقریباً ثابتی را در تمام نمونه ها نشان داد. دکتر-اینگ، زیست‌شناس دریایی GEOMAR توضیح می‌دهد: «از این نتیجه می‌توان نتیجه گرفت که هر پولیپ اسکلتی یک مایع آهکی تولید می‌کند که تا حد زیادی مستقل از شرایط آب دریای اطراف است. مارلین وال، نویسنده اول این مطالعه، "اما حتی تغییرات کوچک در دو پارامتر مورد مطالعه می تواند بر کلسیفیکاسیون تاثیر بگذارد." مدل سازی برای رشد مرجان ها بر اساس داده های شیمیایی نشان دهنده کاهش رشد اندازه گیری شده در این زمینه است. در محیطی با pH پایین تر، مرجان های Ojos باید تلاش بیشتری برای بالا بردن pH خود به سطح مشاهده شده انجام دهند. این فرآیند احتمالاً برای شما هزینه انرژی بیشتری خواهد داشت.

از آنجایی که مرجان ها مجبورند ذخایر انرژی خود را در بسیاری از عملکردهای ضروری مانند اکتساب غذا، هضم یا دفاع از بیماری توزیع کنند، در مجموع کندتر رشد می کنند. تأثیرات دیگر، مانند غلظت کلسیم در مایع تشکیل دهنده آهک یا نقش همزیست های مرجانی، هنوز پتانسیل تحقیقات بیشتر را ارائه می دهد. دکتر وال به طور خلاصه می گوید: «این مطالعه همچنین نشان داده است که ما هنوز تمام ارتباط بین تغییرات در آب دریا و رشد مرجان ها را درک نکرده ایم.