Кораллы, формирующие основу одной из крупнейших и наиболее важных экосистем планеты, сталкиваются с серьезной угрозой из-за изменения климата. Однако новое исследование, проведенное в Университете Колорадо в Боулдере, предлагает осторожный оптимизм, демонстрируя неожиданную способность этих организмов адаптироваться к постепенному повышению кислотности океана.
Суть исследования, опубликованного в журнале Science Advances, заключается в том, что некоторые виды кораллов, несмотря на значительный рост кислотности океанской воды за последние два столетия, сохраняют способность формировать свои твердые скелетные структуры. Это открытие бросает вызов прежним прогнозам, согласно которым закисление океана неминуемо приведет к ослаблению и разрушению коралловых скелетов.
Ключевой механизм, изученный исследователями, заключается в процессе биоминерализации. Кораллы строят свои скелеты, поглощая ионы из морской воды в специальную зону между мягкими тканями и существующим скелетом, известную как коралловая кальцифицирующая жидкость. Главный вывод исследования состоит в том, что кораллы способны активно регулировать химический состав этой внутренней жидкости, создавая идеальные условия для соединения ионов кальция и карбоната с образованием карбоната кальция — основного строительного материала их скелетов — даже когда химический состав окружающей воды становится менее благоприятным.
Проблема закисления океана напрямую связана с антропогенными выбросами углекислого газа. Океан поглощает примерно треть этого CO2, что запускает химическую реакцию, повышающую кислотность воды. С начала промышленной революции кислотность поверхности океана увеличилась на сорок процентов. Это смещает баланс углеродных видов в воде, снижая концентрацию карбонат-ионов, критически важных для кораллового роста.
Для своего исследования Джессика Хэнкинс, первый автор статьи, применила передовой метод анализа — рамановскую спектроскопию. Эта технология использует лазеры для определения химического состава и молекулярной структуры материалов с высочайшей точностью. Хэнкинс проанализировала два фрагмента скелета кораллов возрастом 200 и 115 лет, собранных у побережья Австралии. Анализ показал, что, вопреки ожиданиям, кораллы смогли поддерживать производство карбоната кальция на протяжении десятилетий, несмотря на прогрессирующее закисление.
Было обнаружено, что в благоприятных условиях кораллы отдают приоритет скорости роста, даже если это приводит к созданию скелетов с несколько более хаотичной молекулярной структурой. Это указывает на стратегию выживания, при которой организм жертвует структурным совершенством ради продолжения роста в меняющейся среде.
Несмотря на эти обнадеживающие данные, Джессика Хэнкинс подчеркивает, что результаты являются не окончательным решением, а скорее неожиданным и обнадеживающим сигналом. Механизмы, позволяющие кораллам регулировать свою кальцифицирующую жидкость, до конца не изучены и, вероятно, сложнее, чем предполагалось ранее. Требуются долгосрочные исследования, чтобы определить, являются ли эти способности универсальными для разных видов и популяций кораллов.
Важно отметить, что закисление океана — лишь одна из множественных угроз для коралловых рифов. Ученые напоминают, что кораллы продолжают испытывать колоссальный стресс от повышения температуры поверхности моря, что приводит к массовому обесцвечиванию, которое было зафиксировано в 62 странах и территориях в период с 2023 по середину 2024 года. Дополнительное давление создают загрязнение и нерациональное рыболовство.
Экологическая роль коралловых рифов невозможно переоценить. Они не только формируют среду обитания для бесчисленных морских видов, но и защищают береговые линии от эрозии и штормов. Ослабление их скелетов может спровоцировать эффект домино, ведущий к масштабному экологическому коллапсу. Как заключает Хэнкинс, океан не отделен от остального мира, и то, что происходит с коралловыми рифами, имеет глобальные последствия, выходящие далеко за пределы береговой линии. Таким образом, хотя исследование открывает новые границы устойчивости кораллов, оно не отменяет острой необходимости в борьбе с изменением климата и защите морских экосистем.
Присоединяйтесь к нам в соцсетях
