Can corals sustain themselves against falling pH values?

coral reefsenvironmentmarine conservationmarine biologyocean acidification
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).

GEOMAR scientists examine internal pH values of corals in Papua New Guinea  Tropical corals of the genus Porites have the ability to adjust their internal pH values, so as to produce calcium carbonate and grow under conditions of increased carbon dioxide concentrations, even for long periods of time. To understand this pH regulation in more detail, GEOMAR researchers analysed samples of this coral that have existed in natural carbon dioxide sources in Papua New Guinea for decades. As the oceans absorb the man-made carbon dioxide from the atmosphere, its pH value is decreased. This change in the ocean’s chemistry has an effect on tropical coral reefs which can be measured in the laboratory or in short-term field experiments. Researchers from GEOMAR Helmholtz Centre for Ocean Research Kiel examined corals of the genus Porites growing at the volcanic carbon dioxide vents in Papua New Guinea, where they have become a dorminant species. The team was led by Dr Marlene Wall, a marine biologist at the GEOMAR. She said that it was very difficult to foresee if tropical corals would survive global climate change as they were very sensitive to a rise in water temperature, ocean acification and pollution. She added in German that "the natural carbon dioxide vents give us the opportunity to study the scenario of the future. Previous studies have shown that Porites is among the winners. But up to now, no one knew how they manage." The tropical hard corals maintain their internal pH at levels which they can produce calcium carbonate and continue to grow despite the higher concentrations of carbon dioxide and lowered pH values in the water. This gives them a significant advantage over many other types of coral species, enabling them to establish themselves under extreme conditions. Based on their observations, Dr Wall said that pH regulation was a key factor when it came to surviving under conditions of lowered pH values. The team used the boron isotope method to get a better understanding of pH regulation. A laser was directed at the skeletons of corals, and the material that came off was analysed in a mass spectrometer. The researchers obtained information about the coral’s internal pH by examining the isotopic composition of the boron in the skeleton. "This method gives us new insights and allows for conclusions about the physiology of the coral skeleton at the time of calcification," said Dr Jan Fietzke, a physicist at GEOMAR and co-author of the study, which has been published in the Scientific Reports journal. Dr Fietzke examined the skeleton which had been formed several days to weeks before the sampling. By comparing them with the pH values in the surrounding water, the team was able to prove that the boron isotopes reflected the internal pH of the coral, and that it was different from the pH of the environment – meaning that pH regulation had indeed taken place. Based on this, the cores from corals several decades old are currently being analysed, so as to find out when and how quickly they adapted. During the research, it was discovered that the Porites corals were able to maintain their pH values for decades, thereby counteracting the effects of climate change. However, this pH regulation is possible only up to a certain degree. According to Dr Wall, if the carbon dioxide concentrations exceed the projected levels for 2100, calcification and growth would decrease, causing these corals to reach their physiological limits. Link to study:  http://www.nature.com/articles/srep30688

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).

บทความนี้ได้รับการแปลโดยอัตโนมัติและอาจมีข้อผิดพลาดเล็กน้อย โปรดอ้างอิงจากฉบับภาษาอังกฤษต้นฉบับหากมีข้อสงสัย

เพิ่มเติม

-iStock-danilovi
Malta Diving: 10 Best Dive Sites in Malta, Gozo & Comino
AI KB

การดำน้ำในมัลตา: 10 จุดดำน้ำที่ดีที่สุดในมัลตา โกโซ และคอมีโน

วางแผนทริปดำน้ำในมอลตาของคุณกับ 10 จุดดำน้ำที่โดดเด่นทั่วมอลตา โกโซ และคอมีโน ตั้งแต่ถ้ำที่มีแสงสีฟ้าส่องผ่าน การดำน้ำจากชายฝั่ง ไปจนถึงซากเรือประวัติศาสตร์

1 วันที่ผ่านมา
predragvuckovic
Young Scuba Divers – Help Kids Become Confident Divers
AI KB

Young Scuba Divers – ช่วยเด็กๆ ให้กลายเป็นนักดำน้ำที่มั่นใจ

ช่วยนักดำน้ำวัยเยาว์สร้างความมั่นใจผ่านกิจกรรมสโนร์เกิลลิ่ง โปรแกรม SSI Explorers การฝึกอบรม Junior Open Water และประสบการณ์ใต้น้ำที่เหมาะสมกับวัย

4 วันที่ผ่านมา
SAMUEL-SMITH
Mermaid Skills: Master Buoyancy for Effortless Movement
AI KB

ทักษะนางเงือก: ควบคุมการลอยตัวเพื่อเคลื่อนไหวอย่างง่ายดาย

พัฒนาทักษะนางเงือกของคุณด้วยเคล็ดลับการควบคุมความลอยตัวที่ใช้งานได้จริง เพื่อปรับปรุงท่าทางร่างกาย การหายใจ การควบคุม และการเคลื่อนไหวที่สง่างามใต้น้ำ

6 วันที่ผ่านมา
predrag_vuckovic
Scuba Diving Breathing: How to Stay Calm and Conserve Air
AI KB

การหายใจในการดำน้ำสกูบา: วิธีรักษาความสงบและประหยัดอากาศ

ปรับปรุงการหายใจในการดำน้ำด้วยเทคนิคที่สงบและมั่นคง ซึ่งช่วยให้คุณผ่อนคลาย รักษาความลอยตัว หลีกเลี่ยงข้อผิดพลาดทั่วไป และประหยัดอากาศ

8 วันที่ผ่านมา
iStock-atese
Strange Sea Creatures: 10 Weird Animals Divers Can Spot
AI KB

สัตว์ทะเลแปลกประหลาด: 10 สัตว์แปลกที่นักดำน้ำสามารถพบเห็นได้

มาพบกับสัตว์ทะเลแปลก 10 ชนิดที่นักดำน้ำสามารถพบเห็นได้ ตั้งแต่ปลาคางคกและปลาไหลริบบอน ไปจนถึงกุ้งมังกรและนูดิบรันช์ พร้อมทั้งเคล็ดลับในการค้นหาสัตว์ทะเลที่ซ่อนตัว

10 วันที่ผ่านมา