ปะการังแข็ง: ข้อจำกัดของการปรับตัว

August 9, 2019 การศึกษาใหม่เกี่ยวกับการเจริญเติบโตของปะการังในช่วงเวลาที่สภาพอากาศเปลี่ยนแปลง

ปะการังเป็นผู้สร้างท้องทะเลมาเป็นเวลาหลายล้านปี ด้วยโครงกระดูกหินปูน พวกมันสร้างโครงสร้างแนวปะการังที่หลากหลาย เป็นที่ทราบกันดีว่าความเป็นกรดในมหาสมุทรซึ่งเพิ่มขึ้นเมื่อการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศดำเนินไป กำลังส่งผลกระทบต่อการเจริญเติบโตของปะการังเพิ่มมากขึ้น คำถามที่ว่าปะการังสามารถปรับตัวเข้ากับการเปลี่ยนแปลงได้หรือไม่และอย่างไรนั้น นักวิทยาศาสตร์ส่วนหนึ่งได้รับคำตอบแล้ว ซึ่งได้รับข้อมูลเชิงลึกที่สำคัญเพิ่มเติมเกี่ยวกับกระบวนการควบคุมการกลายเป็นปูน

ปะการังมีเสน่ห์ดึงดูดใจ: ติ่งเนื้อขนาดเล็กซึ่งสกัดปูนขาวจาก น้ำทะเลในช่วงชีวิตของพวกเขาและสร้างโครงกระดูกขนาดมหึมาบางครั้ง อย่างไรก็ตาม การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศด้วยอุณหภูมิของน้ำที่สูงขึ้นและความเป็นกรดของมหาสมุทร กำลังเปลี่ยนแปลงชีวิตปะการังในอัตราที่ไม่เคยเกิดขึ้นมาก่อน พวกเขาสามารถก้าวตามการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้และปรับตัวได้หรือไม่นั้นเป็นคำถามเปิด ขณะนี้ นักวิจัยจากศูนย์วิจัยมหาสมุทรคีล GEOMAR Helmholtz และมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียกำลังให้คำตอบส่วนหนึ่งของการศึกษาเกี่ยวกับปะการังหิน Porites astreoides ซึ่งแน่นอนว่าอาศัยอยู่ที่ pH ต่ำและมีปริมาณคาร์บอนละลายสูง ขณะนี้ผลลัพธ์ได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร Nature Communications ระดับนานาชาติแล้ว

ปะการังมีประสบการณ์และรับมือกับการเปลี่ยนแปลงสิ่งแวดล้อมที่สำคัญในรอบหลายล้านปี โครงกระดูกของพวกมันก็เหมือนกับวงแหวนการเติบโตของต้นไม้ เป็นแหล่งเก็บข้อมูลทางนิเวศที่ช่วยให้นักวิจัยได้รับข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับสมัยก่อน จากความแตกต่างที่เล็กน้อยที่สุดในองค์ประกอบทางเคมีของโครงกระดูกปะการัง สามารถสรุปข้อสรุปเกี่ยวกับสภาพแวดล้อมที่เป็นอยู่เดิมได้ อย่างไรก็ตาม รายละเอียดมากมายเกี่ยวกับกระบวนการควบคุมโครงสร้างโครงกระดูกของปะการังยังคงเปิดอยู่

หากต้องการเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับกระบวนการเหล่านี้ นักวิจัยได้ใช้ห้องปฏิบัติการธรรมชาตินอกชายฝั่งตะวันออกของเม็กซิโก จากหลุมเกือบเป็นวงกลมในก้นทะเลที่เรียกว่า Ojos น้ำใต้ดินก็ไหลออกมาที่นั่น ก่อนหน้านี้สิ่งนี้ถูกละลายในใต้ผิวดินของคาบสมุทรยูคาทานมะนาว มีความเป็นกรดมากกว่าเมื่อเทียบกับน้ำทะเลปกติ แต่มีคาร์บอนละลายมากกว่า ซึ่งคล้ายกับน้ำทะเลแห่งอนาคต

แม้จะมีสภาวะที่ไม่เอื้ออำนวยเหล่านี้ ปะการังหิน Porites astreoides ก็มาเกาะอยู่ที่นี่ มันเติบโตช้ากว่าญาติที่อยู่นอก Ojos “ไม่เหมือนกับปะการัง ซึ่งในการทดลองในห้องปฏิบัติการจะต้องสัมผัสกับสภาพแวดล้อมที่เป็นกรดเพียงสองสามสัปดาห์หรือหลายเดือนเท่านั้น ปะการังที่เราศึกษาอาศัยอยู่ภายใต้สภาวะดังกล่าวตั้งแต่เริ่มต้น” ศาสตราจารย์ ดร. เมด กล่าว Adina Paytan จากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ซานตาครูซ ผู้ร่วมวิจัย

สำหรับการศึกษานี้ เราได้เก็บตัวอย่างปะการังที่อาศัยอยู่ในระยะห่างจาก Ojos ต่างกัน ซึ่งช่วยให้นักวิจัยสามารถศึกษาปะการังชนิดเดียวกันที่มีการเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบของน้ำทะเลที่แตกต่างกัน

จากการศึกษาก่อนหน้านี้ เป็นที่ทราบกันว่าอัตราส่วนของไอโซโทปโบรอนและคาร์บอนในหินปูนปะการังให้ข้อมูลเกี่ยวกับคุณสมบัติทางเคมีของ ของเหลวที่กลายเป็นแคลเซียมในขณะที่สร้างโครงกระดูก

การตรวจสอบพบว่าตัวอย่างทั้งหมดมีองค์ประกอบทางเคมีที่เกือบคงที่ "จากนี้เราสามารถสรุปได้ว่าติ่งเนื้อโครงกระดูกแต่ละตัวจะผลิตของเหลวที่กลายเป็นแคลเซียมซึ่งส่วนใหญ่ไม่ขึ้นอยู่กับสภาพน้ำทะเลโดยรอบ" ดร.-อิง นักชีววิทยาทางทะเลของ GEOMAR อธิบาย Marlene Wall ผู้เขียนคนแรกของการศึกษาวิจัยนี้ "แต่แม้การเปลี่ยนแปลงเล็กๆ น้อยๆ ในพารามิเตอร์ทั้งสองที่ศึกษาก็อาจส่งผลต่อการกลายเป็นปูนได้" การสร้างแบบจำลองการเจริญเติบโตของปะการังตามข้อมูลทางเคมีสะท้อนให้เห็นถึงการลดลงของการเติบโตที่วัดได้ในสนาม ในสภาพแวดล้อม pH ที่ต่ำกว่า ปะการังบน Ojos ต้องใช้ความพยายามมากขึ้นในการเพิ่ม pH ให้อยู่ในระดับที่สังเกตได้ กระบวนการนี้อาจทำให้คุณต้องเสียพลังงานมากขึ้น