Каменные кораллы: на пределе адаптации?

Климатические изменения с повышением температуры воды и закислением океана беспрецедентно быстро меняют условия жизни кораллов. Исследователи из Центра океанических исследований GEOMAR (Киль) и Калифорнийского университета изучили, могут ли кораллы адаптироваться к этим изменениям. Результаты опубликованы в Nature Communications.

Естественная лаборатория

Учёные исследовали реакцию мадрепорового коралла Porites astreoides на низкий pH и высокое содержание растворённого углерода в естественной среде. Для этого использовали природную лабораторию у восточного побережья Мексики — места выхода грунтовых вод («охо») на морское дно. Эта вода более кислая, чем обычная морская, но богаче растворённым углеродом, что моделирует состав морской воды в отдалённом будущем.

Несмотря на неблагоприятные условия, коралл Porites astreoides поселился у этих выходов, хотя и растёт там медленнее, чем сородичи вне зоны влияния «охо».

Метод исследования

Образцы взяли у кораллов, живущих на разном расстоянии от выходов воды. Это позволило изучить один вид в условиях разной степени изменения состава морской воды.

Ключевой метод — анализ соотношения изотопов бора и углерода в скелетах кораллов. Эти данные дают информацию о химических свойствах кальцифицирующей жидкости на момент формирования скелета. Измерения проводили с высокой точностью в Киле.

Результаты

• Химический состав всех образцов оказался почти постоянным.
• Это указывает, что каждый полип создаёт кальцифицирующую жидкость, в значительной степени независимую от окружающих условий морской воды.
• Однако даже небольшие изменения двух изучаемых параметров могут влиять на кальцификацию.
• Модельные расчёты роста кораллов на основе этих химических данных совпали с замедлением роста, измеренным в полевых условиях.

Выводы и энергетическая цена

В среде с более низким pH кораллам у «охо» приходится прилагать больше усилий, чтобы поднять pH своей кальцифицирующей жидкости до наблюдаемого уровня. Этот процесс, вероятно, требует больше энергии.

Поскольку кораллы должны распределять энергетические резервы между многими важными функциями (добыча пищи, пищеварение, размножение, защита от болезней), они растут медленнее.

Исследование также показало, что до полного понимания всех взаимодействий между изменениями морской воды и ростом кораллов ещё далеко. Другие факторы, такие как концентрация кальция в кальцифицирующей жидкости или роль симбионтов кораллов, остаются темами для будущих исследований.