Кораллы демонстрируют неожиданную устойчивость к окислению океана
Учёные обнаружили эту способность, изучая столетние образцы с помощью передовой технологии, однако подчёркивают, что угрозы для коралловых рифов остаются значительными.
Исследование, опубликованное в журнале Science Advances, указывает на то, что кораллы, составляющие основу морского биоразнообразия, могут обладать большей устойчивостью к климатическим изменениям, чем считалось ранее. Учёные из Университета Колорадо в Боулдере обнаружили, что отдельные виды кораллов продолжают формировать свои твёрдые скелеты, несмотря на постепенное увеличение кислотности океана за последние два столетия.
«Мы обнаружили, что кораллы способны регулировать механизм, который они используют для построения и поддержания своих скелетов, несмотря на то, что океан становится более кислым», — заявила Джессика Хэнкинс, ведущий автор статьи и аспирант кафедры геологических наук. — «Это неожиданный и обнадёживающий сигнал; однако нам нужно больше долгосрочных данных, чтобы понять, что он действительно означает».
Процесс роста кораллов включает поглощение ионов из морской воды в пространстве между существующим скелетом и мягкими тканями, известном как кальцифицирующая жидкость. Коралл регулирует химический состав этой жидкости, создавая идеальные условия для соединения ионов кальция и карбоната с образованием карбоната кальция — основного материала скелета.
Океан поглощает около 30% выбросов углекислого газа от человеческой деятельности. Растворение CO₂ запускает химическую реакцию, повышающую кислотность поверхности океана. С начала промышленной революции кислотность увеличилась на 40%, что смещает баланс углеродных соединений в воде и сокращает количество доступных карбонат-ионов, критически важных для кораллов.
Учёные прогнозировали, что окисление океана приведёт к формированию менее плотных и более хрупких скелетов. Однако эксперименты в лабораториях и в естественной среде давали противоречивые результаты. Для прояснения этого вопроса Хэнкинс использовала передовую технологию — Рамановскую спектроскопию.
«Когда условия благоприятны, кораллы, кажется, отдают приоритет росту, даже если это означает производство скелетов, которые немного более беспорядочны на молекулярном уровне», — пояснила Хэнкинс.
Исследование двух образцов кораллового скелета возрастом 200 и 115 лет с Большого Барьерного рифа и Кораллового моря показало, что оба коралла смогли регулировать химический состав своей внутренней жидкости для поддержания роста скелета, несмотря на повышение кислотности. Это указывает на их способность сохранять производство карбоната кальция в менее гостеприимной морской среде.
Механизм этой адаптации до конца не ясен, но, по словам Хэнкинс, разгадка может заключаться в кальцифицирующей жидкости.
«Возможно, процессы, которые кораллы используют для модификации и регуляции своей кальцифицирующей жидкости, более сложны, чем мы предполагали ранее», — сказала Хэнкинс. — «Необходимы дополнительные исследования, чтобы определить, демонстрируют ли разные виды или те же виды в другом месте схожие реакции».
Несмотря на эти обнадёживающие данные, кораллы по-прежнему сталкиваются с многочисленными угрозами, включая потепление поверхности моря, загрязнение, вызванное деятельностью человека, и неустойчивые методы рыболовства. С 2023 года учёные зафиксировали массовое обесцвечивание кораллов по крайней мере в 62 странах и территориях по всему миру.
«Кораллы обеспечивают физическую основу, от которой зависят рифовые экосистемы. Если они будут постоянно формировать более слабые и менее плотные скелеты, это может запустить эффект домино, который приведёт к более широкому экологическому коллапсу», — предупредила Хэнкинс. — «Океан может казаться далёким от Колорадо, но он не отделён. Каждая система на Земле взаимосвязана. То, что происходит с коралловыми рифами, имеет последствия далеко за пределами побережья».