Морские мшанки растворяются в теплых и кислых водах у берегов Калифорнии
Сочетание потепления воды и закисления океана предрасполагает некоторых морских животных к быстрому растворению в условиях, которые уже наблюдаются у побережья Северной Калифорнии. К такому выводу пришли исследователи из Калифорнийского университета в Дэвисе.
В исследовании, опубликованном в журнале Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, ученые из Бодега-Мэрин Лаборатории выращивали мшанок (Bryozoa, или "моховых животных") в резервуарах с морской водой, подвергая их различным уровням температуры, количества пищи и кислотности.
Ученые обнаружили, что при выращивании в более теплой воде с последующим воздействием кислотности мшанки быстро начинали растворяться. Значительные части их скелетов исчезали всего за два месяца.
"Мы думали, что будет некоторое истончение или уменьшение массы, — сказал ведущий автор Дэн Свизи. — Но целые структуры просто растворялись практически на наших глазах".
Ключевая роль скелета
Мшанки — это колониальные животные, внешне похожие на кораллы, но не родственные им. Они распространены в калифорнийских лесах водорослей и являются кальциевыми, то есть строят свои скелеты в форме сот из карбоната кальция.
Ученые выяснили, что при выращивании в условиях потепления мшанки изменяли химический состав скелета, включая в него больше магния, особенно если пищи было меньше. При воздействии кислых условий, уже наблюдаемых у побережья Калифорнии, эти изменения предрасполагали животных к растворению.
Исследователи считают мшанок "канарейкой в угольной шахте" для других морских животных, которые строят кальциевые скелеты, содержащие магний. К ним относятся морские звезды, морские ежи, кальцифицирующие водоросли и черви, строящие трубки.
Авторы не знают, почему мшанки добавляли больше магния в свои скелеты при более высоких температурах. Но они приходят к выводу, что морские организмы со скелетами из высокомагниевого кальцита могут быть особенно уязвимы к закислению океана, поскольку эта форма карбоната кальция растворяется легче других.
Мшанки растут соединенными колониями. Во время экспериментов животные "отключали" части себя при стрессе от закисления океана, перенаправляя энергию на новый рост. Это было похоже на закрытие блоков жилого комплекса при одновременном строительстве новых. Но мшанки не могли угнаться за растворением.
"Они пытались расти, но одновременно растворялись", — сказал Свизи.
Уязвимость кальцифицирующих животных
Авторы заявляют, что исследование подчеркивает растущую уязвимость кальцифицирующих животных к закислению океана, которое происходит по мере поглощения океаном большего количества атмосферного углерода, выбрасываемого при сжигании ископаемого топлива.
Весной и летом богатая CO2 глубинная океанская вода периодически поднимается вдоль побережья Калифорнии, когда поверхностные воды отгоняются сильными ветрами. Эти апвеллинговые события также выносят питательные вещества к поверхности, поддерживая леса водорослей и продуктивное рыболовство. Однако эта глубинная вода, как правило, более кислая.
Климатическое моделирование показывает, что тенденции к потеплению океана, усилению ветров и увеличению силы апвеллинга, как ожидается, сохранятся в ближайшие годы по мере роста концентрации CO2 в атмосфере. Это указывает на то, что кислые условия, вероятно, станут более обычными, а не эпизодическими.
Морская жизнь сталкивается с множеством изменений одновременно
"Морская жизнь все чаще сталкивается со многими изменениями одновременно, — сказал соавтор Эрик Санфорд. — Для мшанок их реакция на более высокую температуру делает их неожиданно уязвимыми к закислению океана. Теперь вопрос в том, могут ли другие морские виды реагировать аналогичным образом".