Появяват се ниски нива на кислород трета голяма заплаха за тропическите коралови рифове след затоплянето и киселинността на океана – това е мнението на ДЖЕНИФЪР МАЛЪН от Нова Югоизточния университет, АДРИАН МАЙКЪЛ БАС от Университета на Глазгоу и МАГИ Д ДЖОНСЪН от Университета за наука и технологии „Крал Абдула“
Изследванията на кораловите рифове са фокусирани върху двойни злини породени от рекордно високи емисии на парникови газове: затоплящи се океани и все по-кисела морска вода.
Тези глобални заплахи са причинени от морската вода, която абсорбира излишната топлина и въглероден диоксид, които изгарянето на изкопаеми горива е добавило към атмосферата. Но има и друга последица, която рядко се обсъжда.
В световен мащаб океанският кислород се изчерпва, защото морската вода задържа по-малко кислород, докато се нагрява. В топлите крайбрежни води, където растат тропически коралови рифове, незабавните ефекти от ниските концентрации на кислород могат да бъдат катастрофални.
Все по-често се съобщава за краткосрочни случаи на хипоксия, при които нивата на разтворен кислород внезапно падат – често предизвикани или влошени от химическо замърсяване, изтичащо от земята, като богати на хранителни вещества торове – което може да убие цели коралови общности и да унищожи рифовете в рамките на дни.
Коралите са животни и, подобно на други водни животни, те вдишват кислород от водата, за да захранят метаболизма си. Благодарение на симбиотичната връзка с микроскопичните водорасли, коралите също превръщат слънчевата енергия в храна – кислородът е страничен продукт.
Нивата на кислород в кораловите рифове естествено се колебаят в рамките на дневния цикъл, като разтвореният кислород достига пик около обяд и постепенно намалява с избледняването на светлината. През нощта, когато фотосинтезата спре, коралите продължават да дишат (консумират кислород), а кислородът в морската вода се изчерпва.
Това циклично покачване и спадане на кислорода означава, че някои корали вече са развили стратегии, за да издържат на промените в разтворения кислород.
Когато количеството кислород, достъпно за коралите, падне под този естествен диапазон, коралите могат да бъдат стресирани и нормалните им биологични процеси да бъдат нарушени, което в много случаи води до смърт.
Точно като нас, коралите се нуждаят от кислород, за да оцелеят. Но аз (Дженифър Малън) открих, че ефектите от ниския кислород върху коралите не винаги са очевидни с просто око и че младите корали може да са особено уязвими.
Трудно забележими знаци
За да разбера ефектите от ниските нива на кислород върху коралите, пътувах до морската станция Смитсониън във Флорида като част от изследователски проект, ръководен от Андрю Алтиери от Университета на Флорида и Маги Джонсън и Валери Пол от Смитсониън.
В Смитсониън 24 климатично контролирани резервоара за морска вода симулират различни нива на деоксигенация, които вече присъстват на кораловите рифове по света, вариращи от тежка деоксигенация, която нашето изследване наблюдава на карибското крайбрежие на Панама, към нормални условия, като тези, възпроизведени в аквариумите по света.
Докато някои корали, като карибския корал еленов рог (Acropora cervicornis), умряха в рамките на няколко дни от тежка деоксигенация, други важни видове, изграждащи рифове, като планинския звезден корал (Orbicella faveolata) оцелели, демонстрирайки тази толерантност към нисък кислород беше различно между видовете.
Когато изследвахме коралите, които са преживели деоксигенацията, открихме, че хипоксичният стрес не винаги е видим. Дори когато бяха изложени на деоксигенация в продължение на две седмици, някои корали не показаха признаци на избелване, когато цветните водорасли се отдалечават и коралите стават призрачно бели.
По-подробни измервания разкриха нещо тревожно: въпреки външния вид, ниско излагане на кислород имаха нарушен метаболизъм на коралите, което потенциално забави растежа им и способностите им за изграждане на рифове.
Съществуващите методи за измерване на здравето на коралите в полеви условия са предимно визуални и включват оценки от обучени водолази, които търсят признаци на избледняване или избелване на корали. Отговорите на хипоксичния стрес, които видяхме в нашия експеримент, може да останат под радара.
Детски корали в риск
Също така искахме да знаем как деоксигенацията влияе върху способността на коралите да се размножават.
Сексуалното размножаване на коралите вече е трудна работа. Събитията за хвърляне на хайвера, когато коралите пускат снопове яйца във водата, се случват само няколко нощи в годината и получените ларви са силно уязвими. Малцина оцеляват след многодневното плуване до рифа, където се заселват и метаморфозират в млади корали.
На съвременните карибски рифове дивите млади корали са рядкост. Хората, участващи във възстановяването на рифове, помагат на коралите да се размножават сексуално в лабораторията и отглеждат младите за да ги трансплантирате по-късно на рифа.
Младите корали често се заселват в рифови пукнатини, където са изложени на по-ниски нива на кислород за по-дълго време, отколкото в открити води, защото по тях тече по-малко вода.
Когато инкубирани коралови ларви в деоксигенирана вода по време на процеса на заселване, открихме, че първоначалните нива на оцеляване и заселване на ларвите не са били значително засегнати.
Нещата се промениха, след като ларвите се заселиха и започнаха да образуват млади корали. Младите корали в ранен стадий, известни като първични полипи, нямат симбиотични водорасли, които да им помогнат да задоволят хранителните си нужди чрез фотосинтеза и така разчитат на дишането за енергия.
Без достатъчно кислород те не могат да дишат правилно и започват да умират.
Опазване на коралите в затаени води
Нашето изследване може да помогне на тези, които участват във възстановяването на рифове, да разберат нуждите на коралите от кислород, както и да подчертаят пренебрегвана преди това заплаха.
Дори коралите, които преживяват деоксигенацията, показват признаци на по-слаб метаболизъм, което ще затрудни опазването на здрави рифове, тъй като възстановяването разчита на здравия растеж на коралите, за да регенерира това, което е повредено.
Като следваща стъпка, полеви измервания на метаболизма на коралите ще се проведе в района на бариерен риф във Флорида, когато нивата на кислород се очаква да спаднат през топлите летни месеци, за да се улови реалното въздействие на деоксигенацията върху здравето на коралите.
Данните за разтворения кислород не винаги са били събирани като част от мониторинга на рифа, дори по време на избелване с топла вода, когато кислородът е нисък.
Тъй като климатичната криза се влошава, ще бъде наложително да се извършва повече от този мониторинг в тропическите крайбрежни води. По-нататъшното изследване на това как различни видове корали реагират на хипоксия също е от съществено значение за целенасочените стратегии за опазване.
Като се изправим директно срещу тихата заплаха от деоксигенация, можем да защитим бъдещето на кораловите рифове и безбройните морски видове, които зависят от тях.
Нямате време да четете за изменението на климата толкова, колкото искате?
Вместо това получавайте седмична информация във входящата си поща. Всяка сряда редакторът за околната среда на The Conversation пише Imagine, кратък имейл, който навлиза малко по-дълбоко в само един климат издаване. Присъединете се към 40,000 XNUMX+ читатели, които са се абонирали досега.
ДЖЕНИФЪР МАЛЪН е постдокторант научен сътрудник в Университет Нова Югоизточна (Флорида); АДРИАН МАЙКЪЛ БАС е доцент по биогеохимия в Университета на Глазгоу намлява МАГИ Д ДЖОНСЪН е асистент по морски науки в Университет за наука и технологии King Abdullah (Саудитска Арабия).
Тази статия е публикувана от Разговорът под лиценз Creative Commons. Прочетете оригиналната статия.
Също в Divernet: КАК СЕ ПРЕМЯВА О2 НИВАТА ВЛИЯЯТ НА МОРСКИ ЖИВОТ?, УВЕЛИЧАВАНЕТО НА МЪРТВИТЕ ЗОНИ ПРЕДИЗВИКВА ЗАгриженост, „DARK OXYGEN“ СЕ ВАРИ НА АБИСАЛНИ МОРСКИ ДЪНА
