Закисление океана делает экологически важные виды морских водорослей хрупкими
Закисление океана, вероятно, увеличится почти в три раза к концу столетия – радикальное изменение окружающей среды, которое может повлиять на важные морские виды, такие как мясистые морские водоросли, водоросли, которые растут вертикально и способствуют сохранению биоразнообразия на более чем трети береговой линии мира. Чтобы получить лучшее представление о том, как морские водоросли могут жить в быстро закисляющемся океане, группа шведских морских ученых подвергла обычные мясистые виды морских водорослей воздействию уровней подкисления, ожидаемых к концу века.
В исследовании, опубликованном в журнале Current Biology, они сообщают, что повышенное закисление повлияло на химический баланс морских водорослей, ослабило их структуру и ткани и снизило их общие шансы на выживание.
«Изменение климата приводит к беспрецедентным изменениям в наземных и водных экосистемах из-за выбросов парниковых газов, включая углекислый газ», — пишут авторы, работающие в Университете Гетеборга и Королевском технологическом институте KTH. «Почти треть этого CO 2 поглощается океаном, что оказывает глубокое воздействие на морские водоросли».
Чтобы проверить, как будущие условия закисления океана повлияют на мясистые морские водоросли, команда вырастила Fucus vesiculosus, обычные бурые мясистые водоросли, в воде, обработанной растворенным CO2, в течение 90 дней. Они растворили достаточно углекислого газа, чтобы имитировать уровень закисления, который, как мы ожидаем, будет наблюдаться в 2100 году, что почти в три раза превышает уровень закисления в сегодняшних океанах.
На протяжении всего эксперимента команда наблюдала за водорослями как на видимом уровне, измеряя, насколько они выросли, так и на микроскопическом уровне, наблюдая крошечные изменения в их структуре.
Команда также рассчитала, насколько хорошо водоросли осуществляют фотосинтез, проанализировала их химический состав, проверила прочность слоевища (листьев и стеблей, составляющих ядро структуры водорослей) и наблюдала, как водоросли двигаются или ломаются в ответ на механическое воздействие, предназначенное для них, смоделировать волны (показатель, называемый «сопротивлением»), чтобы увидеть, будет ли он подвергаться более высокому риску повреждения или отделения в океане.
Сравнив эти показатели с измерениями, полученными у F. vesiculosus, выращенного в неокисленной морской воде, команда обнаружила, что подкисление дало неоднозначные результаты.
Морские водоросли, выращенные в подкисленной воде, на самом деле росли быстрее, фотосинтезировали более эффективно и не показали значительного увеличения сопротивления. Однако они также заметили, что подкисленные морские водоросли имеют меньшую прочность слоевища, менее плотные ткани, более пористую структуру в целом и более низкий уровень кальция и магния — важных питательных веществ, которые способствуют прочности и гибкости структуры растения. В целом подкисленные водоросли легче ломаются и чаще погибают.
«Негативное воздействие закисления океана на структуру тканей и прочность морских водорослей, таких как F. vesiculosus, может иметь серьезные последствия для прибрежных экосистем», — пишут исследователи. «Такие изменения могут привести к общему уменьшению распространения морских водорослей с соответствующими негативными последствиями для организмов, которые зависят от этих мест обитания в качестве источника пищи и убежища».
Команда призывает провести дополнительные исследования, чтобы проверить, одинаково ли воздействие закисления океана на все мясистые морские водоросли. «Если окажется, что это общий механизм, влияющий на мясистые водоросли, ожидается, что закисление океана окажет решающее структурирующее воздействие на экосистемы скалистых берегов, учитывая, насколько широко распространены и фундаментальны бурые водоросли на одной трети береговых линий мира».
Обсудим?
Смотрите также:
