Reakcja łańcuchowa zabójcza dla koralowców
Rafy koralowe - zróżnicowane ekosystemy, nazywane często "lasami deszczowymi mórz" - odczuwają skutki działalności człowieka, a prognozy nie są dobre. W toku nowych badań, prowadzonych pod kierunkiem Instytutu Mikrobiologii Morskiej im. Maxa Plancka w Niemczech odkryto, że industrializacja, wylesianie i intensywne uprawy na obszarach nadbrzeżnych niszczą życie pod powierzchnią wody. Odkrycia pokazują, że wyczerpywanie się tlenu i zakwaszanie środowiska wywołują reakcję łańcuchową, która prowadzi do zamierania koralowców. Rafy koralowe występują na tropikalnych, płytkich obszarach przybrzeżnych po obydwu stronach równika. Przez setki a nawet tysiące lat polipy koralowe budują szkielety węglanowe, które tworzą fascynujące, kolorowe rafy. W procesie fotosyntezy symbiotycznych alg wewnątrz polipów wytwarzany jest tlen i węglowodany z dwutlenku węgla i wody. To z kolei zapewnia rozwój polipów. Naukowcy badają proces blaknięcia koralowców od 30 lat. Zaobserwowali, że wyższe temperatury pobudzają algi do wytwarzania toksyn. Polipy z kolei wypierają algi. Skutek? Rafy koralowe tracą kolor i zaczynają wyglądać tak, jakby zostały wypłukane w wybielaczu. Koralowce są w stanie przetrwać zaledwie kilka tygodni bez symbiozy - ścisłego związku dwóch różnych organizmów odmiennych gatunków lub ich większej liczby, który przynosi korzyści wszystkim stronom. "Przyjęliśmy założenie, że połączenie bardziej intensywnego odkładania się osadów o wysokim ładunku materii organicznej oraz naturalnie występujących mikroorganizmów może powodować nagłe zamieranie koralowców" - mówi Miriam Weber z Instytutu Mikrobiologii Morskiej im. Maxa Plancka. "Aby zrozumieć rozmaite parametry fizyczne, chemiczne i biologiczne, przeprowadziliśmy doświadczenia w Australijskim Instytucie Nauk Morskich (AIMS) w Twonsville [na północno-wschodnim wybrzeżu Australii, przylegającym do środkowego odcinka wielkiej rafy koralowej] w kontrolowanych warunkach, w dużych pojemnikach (mezokosmach), symulujących naturalne siedlisko". Naukowcy odkryli, że w pierwszej fazie, kiedy dwumilimetrowa warstwa osadów wzbogaconych o związki organiczne pokryje koralowce, następuje blokada światła i wstrzymanie fotosyntezy przez algi. W drugiej fazie, wzbogacone organicznie osady prowadzą do trawienia materiału organicznego przez drobnoustroje, co z kolei skutkuje obniżeniem do zera stężenia tlenu pod warstwą osadu. Wartość pH spada, kiedy inne drobnoustroje zaczynają trawić większe związki węgla poprzez fermentację i hydrolizę. W trzeciej fazie, tkanka koralowców ulega nieodwracalnemu uszkodzeniu z powodu braku tlenu i kwaśnych warunków. Drobnoustroje absorbują martwy materiał, wytwarzając siarkowodór - wysocy toksyczny związek chemiczny. Wszystkie korale, które jeszcze się uchowały, są niszczone w ciągu 24 godzin od rozpoczęcia tego procesu. "Najpierw sądziliśmy, że toksyczny siarkowodór jest głównym zabójcą, ale w wyniku intensywnych badań w laboratorium i modelowania matematycznego mogliśmy wykazać, że najprawdopodobniejszą przyczyną jest wzbogacenie organiczne, które prowadzi do braku tlenu i zakwaszenia, wytrącając koralowce z naturalnej równowagi" - wyjaśnia dr Weber. "Siarkowodór jedynie przyspiesza rozprzestrzenianie się szkód. Zdumiało nas to, że zaledwie 1% materii organicznej w osadach wystarczy do uruchomienia tego procesu. Ekstremalne następstwa połączenia wyczerpywania się tlenu i zakwaszania nabierają dużego znaczenia, kiedy weźmiemy pod uwagę postępujące zakwaszanie oceanów. Jeżeli chcemy powstrzymać tę zagładę, to potrzebne nam są decyzje polityczne dotyczące ochrony raf koralowych". Wkład w badania wnieśli eksperci z Australii i Włoch.Więcej informacji: Instytut Mikrobiologii Morskiej im. Maxa Plancka: http://www.mpi-bremen.de/en/ Australijski Instytut Nauk Morskich: http://www.aims.gov.au/
Kraje
Australia, Niemcy, Włochy