Морские бабочки уже испытывают трудности в подкисляющемся Южном океане

Океаны становятся более кислыми из-за быстрого выброса углекислого газа (CO₂) в результате антропогенной деятельности, такой как сжигание ископаемого топлива. На сегодня океаны поглотили около 30% всего антропогенного CO₂. Этот процесс, называемый «океанским подкислением», снижает pH и делает карбонат кальция менее доступным. Это проблема для кальцифицирующих организмов, таких как кораллы и моллюски, которые используют карбонат кальция в качестве основного строительного материала для своего экзоскелета.

Особенно уязвимы организмы, строящие раковины из арагонита — формы карбоната кальция, которая легко растворяется в морской воде. Крошечные плавающие морские улитки, морские бабочки (крылоногие моллюски), строят свои раковины из арагонита. Поэтому их называют «канарейками в угольной шахте», так как ожидается, что они одними из первых пострадают от океанского подкисления.

Почему Южный океан — зона особого риска?

Южный океан, окружающий Антарктиду, — регион, вызывающий наибольшее беспокойство. Холодные воды поглощают CO₂ легче (аналогично тому, как в холодной газировке больше пузырьков). Уже через несколько десятилетий арагонит станет дефицитным в Южном океане, что создаст серьёзную проблему для местной фауны, включая морских бабочек.

Морские бабочки — важный компонент пищевой сети: их поедают рыбы, морские птицы и даже киты. «Исчезновение высокочисленного вида Limacina retroversa из этого региона будет иметь серьёзные последствия для всей местной морской жизни», — говорит аспирант Лизетте Меккес.

Эксперимент: прошлое, настоящее и будущее океана

В рамках исследования морских бабочек из Южного океана подвергли воздействию условий, соответствующих прошлому (1880 год, до поглощения океаном большого количества CO₂), настоящему и ближайшему будущему. Рост раковины визуализировали с помощью флуоресцентного вещества.

Результаты: стратегия меняется

• В прошлых условиях морские бабочки могли кальцифицировать по всей раковине, строя более толстые и крупные раковины.
• В современных и будущих условиях они в основном наращивали материал только по краю раковины.
• В будущих условиях раковины не увеличивались в весе и имели более низкую плотность по сравнению с прошлым и настоящим, что указывает на дальнейшее ухудшение кальцификации.

«Похоже, морские бабочки меняют свою стратегию кальцификации из-за подкисления океана, — объясняет Катя Пейненбург. — Когда океаны не подкисляются, они могут инвестировать в рост более толстых и крупных раковин. Однако при подкислении и нехватке арагонита они в основном инвестируют в увеличение размера».

Хотя уязвимость морских бабочек к изменениям химии океана известна, тревожно обнаружить, что они уже испытывают трудности с построением раковин в современных условиях. Учёные задаются вопросом, как долго они смогут продолжать это делать по мере дальнейшего подкисления океана.

Исследование «Effects of ocean acidification on calcification of the sub-Antarctic pteropod Limacina retroversa» опубликовано в журнале Frontiers in Marine Science.