© A coral reef under normal pH conditions in the research area in Papua New Guinea. Photo taken from Fabricius, K. E. et al .: Losers and winners in coral reefs acclimatized to elevated carbon dioxide concentrations. Nat. Clim. Chang. 1, 165-169 (2011).
© Map of the research area with sampling locations and pH gradient. Graphic taken from Fabricius, K. E. et al .: Losers and winners in coral reefs acclimatized to elevated carbon dioxide concentrations. Nat. Clim. Chang. 1, 165-169 (2011).
האם האלמוגים יכולים לקיים את עצמם מפני ירידת ערכי pH?
August 8, 2016
מדעני GEOMAR בוחנים ערכי pH פנימיים של אלמוגים בפפואה גינאה החדשה
לאלמוגים טרופיים מהסוג Porites יש את היכולת להתאים את ערכי ה-pH הפנימיים שלהם, כדי לייצר סידן פחמתי ולגדול בתנאים של ריכוזי פחמן דו חמצני מוגברים, אפילו לפרקי זמן ארוכים. כדי להבין ביתר פירוט את ויסות ה-pH הזה, חוקרי GEOMAR ניתחו דגימות של האלמוג הזה שהתקיימו במקורות פחמן דו חמצני טבעיים בפפואה גינאה החדשה במשך עשרות שנים.
כאשר האוקיינוסים קולטים את הפחמן הדו-חמצני מעשה ידי אדם מהאטמוספירה, ערך ה-pH שלו יורד. לשינוי זה בכימיה של האוקיינוס יש השפעה על שוניות אלמוגים טרופיות אותן ניתן למדוד במעבדה או בניסויי שטח קצרי טווח. חוקרים ממרכז GEOMAR הלמהולץ לחקר האוקיינוסים קיל בחנו אלמוגים מהסוג פוריטס הגדלים בפתחי הפחמן הדו חמצני הוולקני בפפואה גינאה החדשה, שם הם הפכו למין רדום.
הצוות הובל על ידי ד"ר מרלן וול, ביולוגית ימית ב-GEOMAR. היא אמרה שקשה מאוד לחזות אם אלמוגים טרופיים ישרדו את שינויי האקלים העולמיים מכיוון שהם רגישים מאוד לעלייה בטמפרטורת המים, התחזקות האוקיינוסים וזיהום. היא הוסיפה בגרמנית כי "פתחי הפחמן הדו-חמצני הטבעיים נותנים לנו את ההזדמנות לחקור את תרחיש העתיד. מחקרים קודמים הראו שפוריטס הוא בין הזוכים. אבל עד כה אף אחד לא ידע איך הם מסתדרים".
האלמוגים הקשים הטרופיים שומרים על ה-pH הפנימי שלהם ברמות שהם יכולים לייצר סידן פחמתי ולהמשיך לגדול למרות הריכוזים הגבוהים יותר של פחמן דו חמצני וערכי pH מופחתים במים. זה נותן להם יתרון משמעותי על פני סוגים רבים אחר של מיני אלמוגים, ומאפשר להם להתבסס בתנאים קיצוניים. בהתבסס על התצפיות שלהם, ד"ר וול אמר כי ויסות pH היה גורם מפתח בכל הנוגע לשרוד בתנאים של ערכי pH נמוכים.
הצוות השתמש בשיטת איזוטופ בורון כדי לקבל הבנה טובה יותר של ויסות pH. לייזר הופנה לשלדים של אלמוגים, והחומר שיצא נותח בספקטרומטר מסה. החוקרים השיגו מידע על ה-pH הפנימי של האלמוגים על ידי בחינת ההרכב האיזוטופי של הבורון בשלד. "שיטה זו נותנת לנו תובנות חדשות ומאפשרת להגיע למסקנות לגבי הפיזיולוגיה של שלד האלמוגים בזמן ההסתיידות", אמר ד"ר יאן פייצקה, פיזיקאי ב-GEOMAR ומחבר שותף של המחקר, שפורסם ב-Scientific Reports כתב עת.
ד"ר פייצקה בדק את השלד שנוצר מספר ימים עד שבועות לפני הדגימה. על ידי השוואתם לערכי ה-pH במים הסובבים, הצוות הצליח להוכיח שהאיזוטופים של הבור משקפים את ה-pH הפנימי של האלמוגים, ושהוא שונה מה-pH של הסביבה - כלומר שאכן התרחש ויסות pH. . על בסיס זה, הליבות מאלמוגים בנות כמה עשורים מנותחות כעת, כדי לגלות מתי ובאיזו מהירות הם הסתגלו.
במהלך המחקר, התגלה כי האלמוגים של פוריטס הצליחו לשמור על ערכי ה-pH שלהם במשך עשרות שנים, ובכך לנטרל את השפעות שינויי האקלים. עם זאת, ויסות pH זה אפשרי רק עד רמה מסוימת. לדברי ד"ר וול, אם ריכוזי הפחמן הדו-חמצני יעלו על הרמות החזויות לשנת 2100, ההסתיידות והגדילה יפחתו, מה שיגרום לאלמוגים הללו להגיע לגבולות הפיזיולוגיים שלהם.
קישור למחקר:
http://www.nature.com/articles/srep30688