Закисление океанов зафиксировано в кристаллах кораллового скелета. Это новый инструмент для изучения прошлых изменений окружающей среды и борьбы с изменением климата. Таков основной вывод исследования под руководством испанского ученого Исмаэля Коронадо Вила из Института палеобиологии в Варшаве (Польша).
Коралловые скелеты состоят из (микрометрических) кристаллов арагонита, разновидности карбоната кальция. Их функции в пределах их скелетов очень разнообразны: это поддержка, которая позволяет им расти, обеспечивает защиту от хищников и иногда помогает им подниматься со дна океана, чтобы получать пользу от света, поскольку некоторые кораллы живут с симбиотическими водорослями в их интерьер, который обеспечивает их питательными веществами.
Исследование, опубликованное в журнале Nature Communications, впервые показывает взаимосвязь между физиологическими изменениями, происходящими у кораллов, обитающих в подкисленном океане, и изменениями в организации их скелета на атомном или кристаллографическом уровне.
"Наше исследование показало, что рифообразующий коралл Stylophora pistillata регистрирует едва заметные изменения в своем скелете при различных pH морской воды", - говорит Исмаэль Коронадо Вила, ученый из Института палеобиологии Польской академии наук. в Варшаве (Польша), который руководит работой вместе с Ярославом Столярским.
Таким образом, скелеты кораллов, формирующиеся в условиях закисления океана (низкий рН), претерпевают систематические изменения в расположении скелетных кристаллов и физиологических изменениях коралла. «Например, в кислой среде происходит большее встраивание органической матрицы в скелет», - добавляет эксперт.
Чтобы завершить это исследование, эти ученые инкубировали колонии кораллов в аквариумах в течение 14 месяцев в Межуниверситетском институте морских наук в Эйлате (Израиль), а затем они были изучены в испанских лабораториях Мадридского университета Комплутенсе и Испанский национальный исследовательский совет, среди прочих.
"Кислотные условия экспериментов смоделировали все, от текущего pH в Красном море, где обитает Stylophora, до худших сценариев, предсказанных для конца 21-го века в наших океанах", - продолжает Коронадо Вила.
По следам истории закисления морей
Скопление кораллов на морском дне - это то, что образует рифы, и они, хотя и занимают всего 0,2% земной поверхности, составляют одну из горячих точек разнообразия на планете, как и тропические леса. Многие другие виды организмов зависят от них.
Изучаемый коралл Stylophora pistillata является одним из наиболее изученных кораллов в мире, и его происхождение уходит в прошлое на миллионы лет. «Что делает его хорошим кандидатом для изучения этих процессов в палеонтологической летописи, например, начиная с кайнозоя (66 миллионов лет назад)», - рассуждает ученый.
Эти результаты нельзя экстраполировать на все кораллы в мире, поскольку известно, что не все они одинаково реагируют на изменение климата. Для исследователя «это первое приближение к тому, как эти процессы влияют на кораллы этого типа: кораллы тропических рифов».
Однако знание того, где и когда происходили эпизоды закисления океана в геологическом прошлом и как они повлияли на флору и морскую фауну (особенно рифы), а следовательно, и на наземную, поможет предсказать последствия процесса, который наши океанам предстоит пережить в ближайшем будущем.
«Глобальное потепление уже влияет на наши рифы и наносит им ущерб, и не только наносит вред нашей биосфере, но и нашей экономике; 25% морских рыб зависят от них, и происходящие потери могут быть непоправимыми», - предупреждает Коронадо Вила.