Поскольку они строят свой скелет из карбоната кальция, считается, что холодноводные кораллы, такие как глобально распространенный вид Lophelia pertusa, находятся под особой угрозой из-за закисления океана. Это изменение химического состава морской воды, вызванное поглощением углекислого газа (CO2) из атмосферы, снижает концентрацию ионов карбоната. При меньшем количестве ионов карбоната кальцификация становится более сложной. Однако лабораторные исследования в Центре океанологических исследований ГЕОМАР им. Гельмгольца в Киле показывают, что одновременное повышение температуры воды может помочь Lophelia pertusa противодействовать негативным последствиям закисления океана. Эксперименты, проведенные в рамках немецкой исследовательской программы по закислению океана BIOACID (Biological Impacts of Ocean Acidification), демонстрируют, насколько важно исследовать реакцию лофелии на отдельные факторы изменения климата, а также их совокупное воздействие..
Во время экспедиции с исследовательским судном POSEIDON и подводным аппаратом JAGO морские биологи из GEOMAR собрали кораллы в Тронхейм-фьорде (Норвегия) для своих исследований. «Во время наших погружений в JAGO мы исследовали состояние рифов. Мы задокументировали их расширение и разнообразное сообщество, живущее на рифах, и тщательно отобрали наши образцы», - объясняет Янина Бюшер. Аспирант кафедры биологической океанографии GEOMAR провел эксперименты и является ведущим автором публикации о влиянии окисления и потепления океана на рост и приспособленность Lophelia pertusa в исследовательском журнале Frontiers in Marine Science.«Богатство видов этих рифов, существующих почти в полной темноте и при температуре ниже десяти градусов по Цельсию, очень впечатляет». Многие из этих подводных оазисов, выращенных на протяжении веков, охраняются как объекты природного наследия. Их разнообразие обеспечивает устойчивость экосистемы фьордов, и многие виды рыб находят убежище и пищу на рифах.
Чтобы узнать больше о будущем кораллов, биологи из Киля держали колонии Lophelia pertusa в лабораториях GEOMAR в течение шести месяцев. Вода в некоторых тестовых аквариумах поддерживалась при температуре восемь градусов по Цельсию, как и в норвежском рифе, в других - до двенадцати градусов. Концентрация CO2 устанавливалась либо на текущие значения 400 микроатмосфер, либо на 800 микроатмосфер, которые ожидаются в конце этого века. Кроме того, количество пищи было изменено. Некоторые кораллы получали в десять раз больше пищи, чем при соответствующих контрольных обработках.
Ежемесячные измерения и окончательные анализы показали: в более подкисленных условиях и неизменной температуре кораллы росли медленнее, независимо от питания. Но когда подкисление сочеталось с повышенной температурой, они развивались примерно с той же скоростью, что и при сегодняшних концентрациях CO2 и температуре воды. Десятикратное увеличение кормовой базы пошло на пользу кораллам только в том случае, если был повышен хотя бы один из параметров. Когда оба параметра были изменены, они, казалось, не могли поглощать дополнительную пищу. «Продуманная экспериментальная установка показывает, что при совместном применении различные движущие силы изменения климата могут взаимодействовать в своем воздействии на кораллы. Хотя в этом конкретном случае они компенсируют друг друга, при более высоких температурах они могут усиливать друг друга, как мы знаем из исследований. другие кальцифицирующие организмы», - говорит Янина Бюшер.
В зависимости от степени окисления океана в ходе изменения климата и температуры воды, которую испытывают кораллы, их общая реакция может быть менее нейтральной, чем наблюдалось в эксперименте, предполагает команда GEOMAR. Кроме того, другие до сих пор не изученные факторы, такие как эвтрофикация и загрязнение, могут еще больше усилить чувствительность кораллов к изменению климата. Еще одна причина для беспокойства заключается в том, что незащищенные нижние части запасов лофелии, составляющие основу рифов, подвергаются прямому воздействию морской воды и поэтому могут подвергаться коррозии подкисляющими водами.
В наших экспериментах мы видели, как гибко реагирует Lophelia pertusa и как различные факторы влияют друг на друга. Тот факт, что они способны ослаблять друг друга при определенных условиях, может быть поводом для надежды. Но мы знаем слишком мало дать полное разрешение», - говорит Янина Бюшер. В настоящее время исследователи пытаются определить критические пороги подкисления и потепления на основе недавних исследований. Они подозревают, что Lophelia pertusa только выиграет от повышения температуры, пока они остаются в пределах, которые этот вид в настоящее время испытывает в своем ареале распространения. Однако во многих регионах они уже достигли предельной температуры. Если температура продолжит расти, компенсационный эффект, наблюдаемый в этом исследовании, может стать отрицательным, усиливая эффект закисления океана. Несмотря на то, что многие вопросы остаются без ответа, ученые призывают: «Если мы будем ждать более подробной информации, прежде чем смягчить последствия изменения климата, может быть слишком поздно сохранять холодноводные коралловые рифы».