Lämmatavad mered

Madal hapnikutase on esile kerkimas kolmas suur oht troopilistele korallriffidele pärast ookeani soojenemist ja happesust – nii arvavad JENNIFER MALLON Nova Southeastern Universityst, ADRIAN MICHAEL BASS Glasgow ülikoolist ja MAGGIE D JOHNSON King Abdullahi teaduse ja tehnoloogia ülikoolist

Korallriffide uurimine on keskendunud kaksikpahad sündis rekordkõrgete kasvuhoonegaaside heitkoguste tõttu: ookeanide soojenemine ja järjest happelisem merevesi.

Need ülemaailmsed ohud on põhjustatud sellest, et merevesi neelab liigse soojuse ja süsinikdioksiidi, mida fossiilkütuste põletamine on atmosfääri lisanud. Kuid on veel üks tagajärg, millest harva räägitakse.

Ülemaailmselt on ookeanide hapnik ammendunud, kuna merevesi mahutab soojenedes vähem hapnikku. Soojades rannikuvetes, kus kasvavad troopilised korallrifid, võivad madala hapnikukontsentratsiooni vahetud tagajärjed olla katastroofilised.

Üha sagedamini teatatakse lühiajalistest hüpoksiajuhtumitest, mille puhul lahustunud hapniku tase langeb järsult – sageli vallandab või süvendab seda maalt voolav keemiline reostus, näiteks toitaineterikkad väetised –, mis võib tappa terveid korallide kooslusi ja hävitada riffe mõne päevaga.

Korallid on loomad ja sarnaselt teistele veeloomadele hingavad nad veest hapnikku sisse, et kiirendada ainevahetust. Tänu sümbiootilisele suhtele mikroskoopiliste vetikatega muudavad korallid ka Päikese energia toiduks – kõrvalsaaduseks on hapnik.

Hapniku tase korallriffidel kõigub loomulikult päevase tsükli jooksul, lahustunud hapnik saavutab haripunkti keskpäeva paiku ja väheneb järk-järgult, kui valgus tuhmub. Öösel, kui fotosüntees peatub, jätkavad korallid hingamist (tarbivad hapnikku) ja merevee hapnik on ammendunud.

See hapnikusisalduse tsükliline tõus ja langus tähendab, et mõned korallid on juba välja töötanud strateegiad, et taluda lahustunud hapniku muutusi.

Kui korallidele saadava hapniku hulk langeb allapoole seda looduslikku ulatust, võivad korallid saada stressi ja nende normaalsed bioloogilised protsessid on häiritud, mis paljudel juhtudel põhjustab surma.

Nii nagu meiegi, vajavad korallid ellujäämiseks hapnikku. Kuid mina (Jennifer Mallon) avastasin, et madala hapnikusisalduse mõju korallidele ei ole alati palja silmaga ilmselge ja et noored korallid võivad olla eriti haavatavad.

Raskesti märgatavad märgid

Madala hapnikutaseme mõju korallidele mõistmiseks sõitsin Florida ülikooli Andrew Altieri ning Smithsoniani Maggie Johnsoni ja Valerie Pauli juhitud uurimisprojekti raames Floridasse Smithsoniani merejaama.

Smithsonianis simuleerivad 24 kliimakontrolliga mereveepaaki korallriffidel üle maailma juba esinevat erinevat deoksügenatsiooni taset, alates tõsisest hapnikuvaegusest, mida meie uuringud täheldasid Panama Kariibi mere rannikul, tavatingimustesse, näiteks akvaariumitesse üle maailma.

Kuigi mõned korallid, nagu Kariibi mere staghorn korallid (Acropora cervicornis), suri mõne päeva jooksul pärast tõsist hapnikupuudust, teised olulised riffe ehitavad liigid, nagu mägine tähtkorall (Orbicella faveolata) jäi ellu, näidates madala hapniku taluvust oli liikide lõikes erinev.

Kui uurisime deoksügeenimise üle elanud korallid, avastasime, et hüpoksiline stress ei pruugi alati olla nähtav. Isegi kahe nädala jooksul hapnikupuuduse all hoidmisel ei ilmnenud mõnel korallil pleegitamise märke, mis on siis, kui värvilised vetikad lahkuvad ja korallid muutuvad kummituslikult valgeks.

Üksikasjalikumad mõõtmised näitasid midagi murettekitavat: vaatamata välimusele, madal kokkupuude hapnikuga oli häiritud korallide ainevahetus, mis võib takistada nende kasvu ja riffide ehitamise võimet.

Olemasolevad meetodid korallide tervise mõõtmiseks põllul on peamiselt visuaalsed ja hõlmavad koolitatud sukeldujate hinnanguid, kes otsivad märke korallide kahvatumisest või pleekimisest. Hüpoksilised stressireaktsioonid, mida meie katses nägime, võivad olla radari all.

Beebikorallid on ohus

Samuti tahtsime teada, kuidas hapnikuvabastus mõjutab korallide paljunemisvõimet.

Korallide seksuaalne paljunemine on juba keeruline äri. Kudemissündmused, kui korallid lasevad vette munakimbud, toimuvad vaid mõnel ööl aastas ja sellest tulenevad vastsed on väga haavatavad. Vähesed elavad üle mitmepäevase ujumise riffile, kus nad settivad ja moonduvad noorteks korallideks.

Kaasaegsetel Kariibi mere riffidel on metsikud noorkorallid haruldased. Riffide taastamisega tegelevad inimesed aitavad korallidel laboris seksuaalselt paljuneda ja kasvatada alaealisi et need hiljem riffile ümber istutada.

Noored korallid asuvad sageli elama rifipragudesse, kus nad puutuvad kokku madalama hapnikusisaldusega kauem kui avatud vesi, sest nendest voolab vähem vett üle.

Kui me inkubeeritud korallivastsed hapnikuvabas vees kogu asustusprotsessi ajal leidsime, et vastsete ellujäämise ja asustamise esialgsed määrad ei olnud oluliselt mõjutatud.

Asjad muutusid, kui vastsed olid elama asunud ja hakkasid moodustama noorkorallisid. Varajases staadiumis noorkorallidel, mida tuntakse primaarsete polüüpidena, puuduvad sümbiootilised vetikad, mis aitaksid neil fotosünteesi kaudu oma toitumisvajadusi rahuldada ja seega toetuvad nad energia saamiseks hingamisele.

Ilma piisava hapnikuta ei saa nad korralikult hingata ja hakkavad välja surema.

Korallide kaitse hingeldavates vetes

Meie uuringud võivad aidata riffide taastamisega tegelevatel inimestel mõista korallide hapnikuvajadust ja tuua esile varem tähelepanuta jäetud ohu.

Isegi korallidel, mis ellu jäävad hapnikupuudus, on märke nõrgemast ainevahetusest, mis raskendab tervete riffide säilitamist, kuna taastamine sõltub kahjustatud korallide tervest kasvust.

Järgmise sammuna korallide metabolismi välimõõtmised viiakse läbi Florida barjääririffi traktil, kui ennustatakse hapnikutaseme langust soojadel suvekuudel, et tabada hapnikupuuduse tegelikku mõju korallide tervisele.

Lahustunud hapniku andmeid ei ole alati kogutud riffide seire käigus, isegi sooja vee pleegitamise ajal, kui hapnikku on vähe.

Kliimakriisi süvenedes on hädavajalik seda seiret rohkem teha troopilistes rannikuvetes. Sihtotstarbeliste kaitsestrateegiate jaoks on oluline ka edasine uurimine selle kohta, kuidas erinevad koralliliigid hüpoksiale reageerivad.

Seistes silmitsi hapnikuvaeguse vaikse ohuga, saame kaitsta korallriffide tulevikku ja lugematuid neist sõltuvaid mereliike.

Kas teil pole aega kliimamuutuste kohta nii palju lugeda, kui soovite?
Selle asemel hankige postkasti iganädalane kokkuvõte. Igal kolmapäeval kirjutab The Conversationi keskkonnatoimetaja Imagine'i, lühikese e-kirja, mis läheb veidi sügavamale vaid ühte kliimasse probleem. Liituge 40,000 XNUMX+ lugejaga, kes on seni tellinud.

Samuti Divernetis: KUIDAS NIHUTAMINE O₂ TASE MÕJUTAB MEREELLU?, SURNUD TSOONIDE TÕUSMINE TEKITAB MURET, 'TUME HAPNIKU' pruulitakse ABSSAALSETEL MEREPÕHJAL