Тверді корали: межі адаптації

August 9, 2019 Нове дослідження росту коралів під час зміни клімату

Мільйони років корали були майстерними будівельниками морів. Завдяки своїм вапняковим скелетам вони створюють різноманітні рифові структури. Добре відомо, що підкислення океану, яке зростає в міру зміни клімату, все більше впливає на ріст коралів. На питання про те, чи можуть корали адаптуватися до змін, і як вони можуть пристосуватися до змін, зараз частково відповіли вчені, які отримали важливу подальшу інформацію про процеси регуляції кальцифікації.

Корали захоплюють: маленькі поліпи, які витягують вапно з морської води протягом свого життя і будують свої часом гігантські скелети. Однак зміна клімату з підвищенням температури води та підкисленням океану змінює життя коралів із безпрецедентною швидкістю. Питання, чи зможуть вони встигати за цими змінами та адаптуватися, залишається відкритим. Тепер дослідники з Кільського центру дослідження океану Гельмгольца GEOMAR і Каліфорнійського університету надають частину відповіді, досліджуючи кам’янисті корали Porites astreoides, які, звичайно, живуть при низькому рН і високому вмісті розчиненого вуглецю. Результати опубліковано в міжнародному журналі Nature Communications.

Корали зазнали значних змін навколишнього середовища та впоралися з ними протягом мільйонів років. Їхні скелети, як кільця дерев, є екологічним архівом, який дозволяє дослідникам отримати уявлення про минулі часи. З найменших відмінностей у хімічному складі скелетів коралів можна зробити висновки про умови середовища, що панували раніше. Однак багато подробиць щодо процесів контролю скелетної структури коралів все ще залишаються відкритими.

Щоб дізнатися більше про ці процеси, дослідники використали природну лабораторію біля східного узбережжя Мексики. З майже круглих отворів у морському дні, так званих Охос, туди виходить ґрунтова вода. Це раніше було розчинене в надрах півострова Юкатан вапно. Вона більш кисла, ніж звичайна морська вода, але містить більше розчиненого вуглецю, нагадуючи морську воду майбутнього.

Незважаючи на ці несприятливі умови, тут оселився кам’яний корал Porites astreoides. Він росте повільніше, ніж його родичі за межами Охос. «На відміну від коралів, які під час лабораторних експериментів піддаються впливу такого кислотного середовища лише від кількох тижнів до місяців, корали, які ми вивчаємо, живуть у таких умовах із самого початку», — каже професор, доктор мед. Адіна Пайтан з Каліфорнійського університету Санта-Крус, співавтор дослідження.

Для дослідження були взяті зразки коралів, що живуть на різних відстанях від Охос. Це дозволило дослідникам вивчати корали одного виду з різними змінами складу морської води.

З попередніх досліджень відомо, що співвідношення ізотопів бору та вуглецю в кораловому вапняку дає інформацію про хімічний склад властивості кальцифікуючої рідини під час утворення скелета.

Дослідження показали майже постійний хімічний склад усіх зразків. «Звідси ми можемо зробити висновок, що кожен скелетний поліп виробляє кальцифікуючу рідину, яка значною мірою не залежить від навколишніх умов морської води», — пояснює морський біолог GEOMAR Dr.-Ing. Марлен Волл, перший автор дослідження, «але навіть невеликі зміни в двох досліджуваних параметрах можуть вплинути на кальцифікацію». Моделювання росту коралів на основі хімічних даних відображає зниження росту, виміряного в польових умовах. У середовищі з низьким рівнем рН коралам на острові Охос доводиться докладати більше зусиль, щоб підняти рН до спостережуваного рівня. Цей процес, ймовірно, коштуватиме вам більше енергії.