Исследование, проведенное учеными из Калифорнийского университета в Санта-Крус и опубликованное в Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), является первым, показывающим, что кораллы не могут полностью адаптироваться к условиям с низким pH в природе.«Люди наблюдали аналогичные эффекты в лабораторных экспериментах», — сказала соавтор Адина Пайтан, научный сотрудник Института морских наук Калифорнийского университета в Санта-Крус. «Мы искали места, где кораллы подвергаются воздействию низкого pH на протяжении всей своей жизни. Хорошая новость заключается в том, что они не просто умирают.
Они могут расти и кальцифицироваться, но они не создают прочных структур».При неуклонном повышении содержания углекислого газа в атмосфере океаны поглощают больше углекислого газа, что снижает pH поверхностных вод. Подкисление океана относится к изменениям химического состава морской воды, которые приближают ее к кислотному диапазону шкалы pH, хотя не ожидается, что морская вода станет буквально кислой.
Команда Пайтана изучала коралловые рифы вдоль карибского побережья полуострова Юкатан в Мексике, где подводные источники понижают pH окружающей морской воды в определенных естественных условиях. Эффект аналогичен широко распространенному закислению океана, которое происходит по мере того, как океаны поглощают увеличивающееся количество углекислого газа из атмосферы.Под руководством первого автора Элизабет Крук, аспиранта лаборатории Пейтана, исследователи использовали инструменты для мониторинга химического состава морской воды вокруг источников и удалили костные ядра из колоний Porites astreoides, важного карибского коралла, строящего рифы. Они выполнили компьютерную томографию образцов керна, чтобы измерить их плотность и определить ежегодные скорости кальцификации в лаборатории соавтора Энн Коэн из Океанографического института Вудс-Хоул.
Результаты показали, что скорость кальцификации кораллов значительно снижается в зависимости от естественного градиента pH морской воды. Подкисление океана снижает концентрацию карбонат-ионов в морской воде, что затрудняет построение кораллами карбонатного скелета кальция.«Карбонат-ионы — это строительные блоки, необходимые для роста их скелетов.
Когда pH ниже, кораллы должны использовать больше энергии для накопления этих карбонатных строительных блоков внутри. В результате скорость кальцификации ниже, и они откладывают менее плотные скелеты. , "Сказал Пайтан.Уменьшение плотности скелетов кораллов делает их более уязвимыми для механической эрозии во время штормов, организмов, проникающих в кораллы, и рыб-попугаев, которые иногда питаются кораллами.
Это может привести к ослаблению каркаса рифа и последующей деградации сложной экосистемы коралловых рифов.«Вероятно, произойдут серьезные изменения в видах рифов и некоторая потеря кораллового покрова, но если подкисление океана будет единственным воздействием, полного разрушения не произойдет», — сказал Пайтан. «Нам необходимо защитить кораллы от других факторов стресса, таких как загрязнение и чрезмерный вылов рыбы.
Если мы сможем их контролировать, воздействие закисления океана может быть не таким серьезным».