2019-08-08 23:09:01
石珊瑚在适应极限

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珊瑚使业余爱好者和专家都很着迷:从海水中提取碳酸钙并用它来制造精心制作的骨骼的小息肉。但随着水温上升和海洋酸化加剧,气候变化正在以前所未有的速度改变珊瑚的生活条件。他们能否跟上这些变化并适应是一个悬而未决的问题。

现在,GEOMAR亥姆霍兹海洋研究中心,基尔和加利福尼亚大学的研究人员正在通过今天在国际期刊“自然通讯”上发表的一项研究提供新的见解。这项研究由奥地利科学基金FWF(FondszurFörderungderwissenschaftlichen Forschung)和美国NSF共同资助,科学家研究了石珊瑚Porites astreoides对其天然的低pH和高溶解碳含量的反应。环境。

经过数百万年的演变,珊瑚经历了重大的环境变化,并在其中幸存下来。像树木年轮一样,它们的骷髅是一个环境档案,让研究人员可以深入了解过去。根据珊瑚骨骼化学成分的最小差异,可以得出前环境条件的结论。然而,关于控制和调节珊瑚骨骼形成过程的许多细节仍然未知。

为了更多地了解这些过程,研究人员在墨西哥东海岸使用了一个天然实验室。在那里,地下水从海底几乎圆形的孔中渗出,即所谓的ojos。水先前溶解了尤卡坦半岛岩石中的碳酸钙以及来自土壤呼吸的高二氧化碳。它比普通海水更酸,但含有更多的溶解碳,因此类似于遥远未来的海水。

尽管有这些不利的条件,硬珊瑚Porites astreoides已经在这些ojos定居。然而,那里的珊瑚比ojos外的类似物种生长得慢。 “与在实验室实验中暴露于如此酸性环境的珊瑚只有几周到几个月的珊瑚不同,我们采样的珊瑚在这样的条件下生活了整个生命历史,”加州大学圣诞老人的Adina Paytan教授说。克鲁兹,该研究的合着者..

对于该研究,样本取自生活在与ojos不同距离的珊瑚。因此,研究人员能够研究同一物种的珊瑚,其海水成分的变化程度不同。

从早期研究中已知,珊瑚骨架中硼和碳同位素的比率提供了关于骨架形成时钙化流体的化学性质的信息。 “基尔是我们拥有必要分析能够同时以高分辨率测量这些参数的少数几个地方之一”,GEOMAR的物理学家,该研究的共同作者Jan Fietzke博士解释说,“我们因此能够测量珊瑚钙化的两个重要参数“。

调查显示所有样品的化学成分几乎恒定。 “从这一点,我们可以得出结论,每个息肉产生的钙化液基本上与其周围的海水条件无关,”GEOMAR海洋生物学家Marlene Wall博士解释说,“该研究的第一作者”,即使这两个参数的变化很小研究可以对钙化产生影响。“基于这些化学数据的珊瑚生长模型计算类似于该领域测量的增长下降,突出了它们促进增长的重要性。在pH较低的环境中,ojos中的珊瑚必须付出更多努力将其pH值提高到观察水平。这个过程可能会耗费更多的能量。

由于珊瑚必须将其能量储备分配到许多重要功能上,例如食物获取,消化,繁殖或防御疾病,它们的生长速度会更慢。然而,其他影响,如钙化液中的钙浓度或珊瑚共生体的作用,为进一步研究提供了可能。 “这项研究还表明,在了解海水和珊瑚生长变化之间的所有相互作用之前,我们还有很长的路要走,”沃尔博士总结道。

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