© 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).
Чи можуть корали протистояти зниженню рН?
August 8, 2016
Вчені GEOMAR досліджують внутрішні значення pH коралів у Папуа-Новій Гвінеї
Тропічні корали роду Porites мають здатність регулювати свої внутрішні значення pH, щоб виробляти карбонат кальцію та рости в умовах підвищеної концентрації вуглекислого газу, навіть протягом тривалого часу. Щоб більш детально зрозуміти цю регуляцію рН, дослідники GEOMAR проаналізували зразки цього корала, який десятиліттями існував у природних джерелах вуглекислого газу в Папуа-Новій Гвінеї.
Оскільки океани поглинають штучний вуглекислий газ з атмосфери, його значення pH знижується. Ця зміна в хімічному складі океану впливає на тропічні коралові рифи, які можна виміряти в лабораторії або під час короткочасних польових експериментів. Дослідники з GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research Kiel досліджували корали роду Porites, що ростуть у вулканічних джерелах вуглекислого газу в Папуа-Новій Гвінеї, де вони стали домінуючим видом.
Групу очолила доктор Марлен Волл, морський біолог з GEOMAR. Вона сказала, що дуже важко передбачити, чи зможуть тропічні корали пережити глобальну зміну клімату, оскільки вони дуже чутливі до підвищення температури води, закислення океану та забруднення. Вона додала німецькою мовою, що «природні джерела вуглекислого газу дають нам можливість вивчити сценарій майбутнього. Попередні дослідження показали, що Porites є одним із переможців. Але досі ніхто не знав, як їм це вдається».
Тропічні тверді корали підтримують свій внутрішній рН на рівні, при якому вони можуть виробляти карбонат кальцію, і продовжують рости, незважаючи на вищі концентрації вуглекислого газу та знижені значення рН у воді. Це дає їм значну перевагу перед багатьма іншими видами коралів, дозволяючи їм утвердитися в екстремальних умовах. Ґрунтуючись на своїх спостереженнях, доктор Уолл сказав, що регулювання рН є ключовим фактором, коли мова йде про виживання в умовах знижених значень рН.
Команда використовувала ізотопний метод бору, щоб краще зрозуміти регуляцію pH. Лазер був спрямований на скелети коралів, а матеріал, який відійшов, проаналізували на мас-спектрометрі. Дослідники отримали інформацію про внутрішній рН корала, вивчивши ізотопний склад бору в скелеті. «Цей метод дає нам нові знання та дозволяє зробити висновки щодо фізіології коралового скелета під час кальцифікації», — сказав доктор Ян Фіцке, фізик з GEOMAR і співавтор дослідження, яке було опубліковано в Scientific Reports. журнал.
Доктор Фіцке оглянув скелет, який був сформований за кілька днів до тижнів до взяття зразка. Порівнюючи їх із значеннями рН у навколишній воді, команда змогла довести, що ізотопи бору відображають внутрішній рН коралів і що він відрізняється від рН середовища, тобто регуляція рН справді мала місце. . Виходячи з цього, ядра коралів віком кілька десятиліть зараз аналізуються, щоб з’ясувати, коли і як швидко вони адаптувалися.
Під час дослідження було виявлено, що корали Porites здатні підтримувати свої значення pH протягом десятиліть, тим самим протидіючи наслідкам зміни клімату. Однак така регуляція pH можлива лише до певної міри. За словами доктора Уолла, якщо концентрація вуглекислого газу перевищить прогнозований рівень для 2100 року, кальцифікація та ріст зменшаться, в результаті чого ці корали досягнуть своїх фізіологічних меж.
Посилання на дослідження:
http://www.nature.com/articles/srep30688