© 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).
Kan koraller klara sig mot fallande pH-värden?
August 8, 2016
GEOMAR-forskare undersöker inre pH-värden hos koraller i Papua Nya Guinea
Tropiska koraller av släktet Porites har förmågan att justera sina inre pH-värden, så att de producerar kalciumkarbonat och växer under förhållanden med ökade koldioxidkoncentrationer, även under långa tidsperioder. För att förstå denna pH-reglering mer i detalj analyserade GEOMAR-forskare prover av denna korall som har funnits i naturliga koldioxidkällor i Papua Nya Guinea i årtionden.
När haven absorberar den konstgjorda koldioxiden från atmosfären sänks dess pH-värde. Denna förändring i havets kemi har en effekt på tropiska korallrev som kan mätas i laboratoriet eller i kortsiktiga fältexperiment. Forskare från GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research Kiel undersökte koraller av släktet Porites som växer vid de vulkaniska koldioxidöppningarna i Papua Nya Guinea, där de har blivit en vilande art.
Teamet leddes av Dr Marlene Wall, en marinbiolog vid GEOMAR. Hon sa att det var mycket svårt att förutse om tropiska koraller skulle överleva globala klimatförändringar eftersom de var mycket känsliga för en ökning av vattentemperaturen, havsförsörjning och föroreningar. Hon tillade på tyska att "de naturliga koldioxidventilerna ger oss möjlighet att studera framtidens scenario. Tidigare studier har visat att Porites är bland vinnarna. Men hittills har ingen vetat hur de klarar sig."
De tropiska hårdkorallerna håller sitt inre pH på nivåer som de kan producera kalciumkarbonat och fortsätta växa trots de högre koncentrationerna av koldioxid och sänkta pH-värden i vattnet. Detta ger dem en betydande fördel gentemot många andra typer av korallarter, vilket gör att de kan etablera sig under extrema förhållanden. Baserat på deras observationer sa Dr Wall att pH-reglering var en nyckelfaktor när det gällde att överleva under förhållanden med sänkta pH-värden.
Teamet använde borisotopmetoden för att få en bättre förståelse för pH-reglering. En laser riktades mot skelett av koraller, och materialet som lossnade analyserades i en masspektrometer. Forskarna fick information om korallens inre pH genom att undersöka den isotopiska sammansättningen av bor i skelettet. "Denna metod ger oss nya insikter och möjliggör slutsatser om korallskelettets fysiologi vid tidpunkten för förkalkning", säger Dr Jan Fietzke, fysiker vid GEOMAR och medförfattare till studien, som har publicerats i Scientific Reports tidning.
Dr Fietzke undersökte skelettet som hade bildats flera dagar till veckor före provtagningen. Genom att jämföra dem med pH-värdena i det omgivande vattnet kunde teamet bevisa att borisotoperna reflekterade korallens inre pH-värde och att det skilde sig från pH-värdet i miljön – vilket betyder att pH-reglering verkligen hade ägt rum . Utifrån detta analyseras för närvarande kärnorna från flera decennier gamla koraller för att ta reda på när och hur snabbt de anpassade sig.
Under forskningen upptäcktes att Porites-korallerna kunde behålla sina pH-värden i årtionden och därigenom motverka effekterna av klimatförändringar. Denna pH-reglering är dock endast möjlig upp till en viss grad. Enligt Dr Wall, om koldioxidkoncentrationerna överstiger de beräknade nivåerna för 2100, skulle förkalkning och tillväxt minska, vilket får dessa koraller att nå sina fysiologiska gränser.
Länk till studien:
http://www.nature.com/articles/srep30688