Будущее кораллов: что могут рассказать рентгеновские лучи

Из-за климатического кризиса океаны становятся всё более кислыми из-за поглощения CO2. Это влияет на скелеты коралловых рифов, которые и без того страдают от потепления и загрязнения.

Профессор Тали Масс (морской биолог, Университет Хайфы) и профессор Пол Заслански (эксперт по рентгеновской визуализации, Charité Berlin) исследовали в BESSY II формирование скелета у молодых кораллов при разном уровне pH.

Объект и условия исследования

  • Объект: личинки мадрепорового коралла Stylophora pistillata из Красного моря.
  • Условия: кораллы выращивали в аквариумах-симуляторах с нормальной морской водой и с водой, имитирующей кислотность конца века по сценарию RCP8.5 (значительное закисление и рост температуры на 4+ °C).

Строение скелета и метод исследования

Скелет коралла состоит из двух компонентов:

  1. RADs (центры кальцификации): гранулированный карбонат кальция.
  2. TDs (волокнистые структуры): плотно упакованные вытянутые кристаллы, в основном арагонит.

Ранее предполагалось, что RADs формируются первыми, а затем к ним присоединяются TDs.

Метод: На линии BAMline в BESSY II использовали контрастную и абсорбционную томографию с последующим AI-анализом данных для 3D-визуализации формирования минеральных фаз. Результаты подтвердили с помощью:

  • синхротронной μКТ высокого разрешения,
  • сканирующей электронной микроскопии (SEM),
  • рентгеновской дифракции (XRD) и флуоресценции (XRF),
  • методом Монте-Карло.

Ключевые результаты

  1. Одновременное формирование: RADs и TDs образуются одновременно, а не последовательно.

  2. Влияние закисления:

    • При pH 7.6 центры кальцификации (RADs) развиты слабее, что снижает стабильность скелета.
    • При этом плотность как RADs, так и TDs в кислых условиях была выше, чем в нормальных. Это указывает на возможную адаптацию кораллов, изменяющих производимые кристаллы.

Выводы и прогноз

Влияние закисления океана на формирование скелета кораллов сложнее, чем считалось. Хотя кораллы Красного моря пока устойчивы к тепловым волнам, снижение стабильности скелета из-за низкого pH — это дополнительный стресс-фактор. Выживание кораллов в будущем под большим вопросом. Необходимы срочные меры по защите климата, чтобы предотвратить наихудшие сценарии.

Исследование опубликовано в журнале Advanced Science.

2025-11-12