0 просмотров

Кораллы и климат

Это изображение кораллов на морском дне в Папуа-Новой Гвинее.

Кораллы на рифе недалеко от Папуа-Новой Гвинеи в юго-западной части Тихого океана. Цвета во многом обусловлены различными видами водорослей, симбиотически живущими внутри рифовых кораллов, и другими видами водорослей, которые помогают связать воедино каркас рифа.
1 кредит

Коралловый риф похож на подводный город. Кораллы и водоросли создают основу, возвышающуюся над дном тропического океана и привлекающую разнообразных обитателей.Косяки разноцветных рыбок скользят над сооружением. По его поверхности бегают беспозвоночные. Вся эта напряженная деятельность и жизнь существуют в тонком равновесии. Но некоторые рифы настолько сильно пострадали от изменений окружающей среды, что не смогут восстановиться: ученые прогнозируют, что более половины коралловых рифов в мире могут погибнуть к 2050 году, если нынешнее давление продолжит угрожать рифам.

Несмотря на то, что люди живут на суше, а коралловые рифы живут в море, здоровье коралловых рифов находится под угрозой со стороны людей во многих отношениях. Некоторые из угроз легко увидеть — пластиковые бутылки и другой мусор засоряют многие рифы, например, особенно те, что находятся вдали от больших и малых городов. Осадок в воде может засорить фильтры кораллов, и загрязнение воды также может стать проблемой. Перелов и инвазивные виды, такие как крылатки, сокращают количество пасущейся рыбы в некоторых районах. А на многих рифах видны царапины на кораллах от плавников неосторожных снорклеров, якорей или даже глубоких бороздок от севших на мель лодок.

Статья в тему:  Как загрязнение влияет на глобальное потепление?trackid=sp 006

Болезни кораллов, вызываемые определенными бактериями, грибками и вирусами, возникают естественным образом, но ученые подозревают, что увеличение заболеваемости связано с загрязнением и другими изменениями в окружающей среде. Сегодня больных кораллов больше, чем несколько десятилетий назад.

Как изменение климата влияет на здоровье коралловых рифов? Во-первых, часть углекислого газа, выбрасываемого в атмосферу при сжигании ископаемого топлива, попадает в океан, в результате чего вода в океане становится более кислой. Жить в кислой воде тяжело для кораллов и других животных. Во-вторых, по мере повышения температуры Земли большая часть этого тепла попадает в океан, что представляет угрозу для здоровья коралловых рифов. Читайте дальше, чтобы узнать больше о подкислении и нагревании океанской воды.

Это изображение пластикового пакета, плавающего в водах океана.

Изменение климата является одним из многих факторов, вызывающих изменение коралловых рифов.Одним из таких факторов является загрязнение морской среды, в том числе пластиковые пакеты, подобные этому, в водах Национального морского памятника Папаханаумокуакеа на Гавайях.
Предоставлено: Уэсли Байерс/Папаханаумокуакеа, Гавайи.

Кислотная вода океана

По мере увеличения концентрации углекислого газа в атмосфере, вызывающего парниковый эффект, в основном из-за сжигания ископаемого топлива, часть его растворяется в океанской воде. Это изменяет химический состав морской воды, понижая ее pH и делая ее более кислой. Кислая вода мешает кораллам и водорослям строить каркас рифа.

Морские существа, такие как кораллы, моллюски, улитки и многие виды водорослей и планктона, строят свои скелеты и раковины из карбоната кальция (известняка). Эти существа получают химические строительные блоки, необходимые для строительства, из морской воды. Некоторые, например водоросли, пассивно собирают эти строительные блоки. У других есть более преднамеренный механизм получения ионов кальция и ионов карбоната из морской воды. По мере того, как морская вода становится более кислой и в ней растворяется больше углекислого газа, этим существам становится все труднее создавать свои скелеты и панцири.

Статья в тему:  Как глобальное потепление влияет на биологические измерения

Минерал карбонат кальция растворяется в кислоте. Попробуй сам. Положите раковину моллюска (тот, который вы не хотите оставлять) в емкость с уксусом и подождите. В то время как рН 7 является нейтральным, уксус имеет рН 3, поэтому он является кислотой. Через несколько часов его поверхность покроется крошечными ямочками, которые можно увидеть в увеличительное стекло. Через день или два вы заметите, что ваша раковина моллюска исчезает. Карбонат кальция, входящий в состав скорлупы, растворяется в кислом уксусе.

pH морской воды не падает так низко, как уксус. pH морской воды колеблется от 7 до 8, поэтому она скорее щелочная, чем нейтральная. С началом промышленной революции рН морской воды упал примерно на 0,1. В следующем столетии ожидается снижение еще на 0,1-0,35. Но ученые подозревают, что даже эти небольшие изменения могут иметь большое значение.

Это фотография здоровых кораллов в Австралии.

Здоровые кораллы на Большом Барьерном рифе в Австралии, самом большом рифе в мире. (Изображение: UNC)

«Мы только начинаем понимать сложные взаимодействия между крупномасштабными химическими изменениями и морской экологией», — сказала Джоани Клейпас, ученый из Национального центра атмосферных исследований в Боулдере, штат Колорадо. Это область активных исследований.

Поскольку рифовые кораллы строят массивные структуры из карбоната кальция и поскольку эти структуры становятся домом для разнообразных сообществ морских обитателей, влияние растущего окисления на кораллы представляет особый интерес для многих ученых. Текущие исследования показывают, что при удвоении парциального давления углекислого газа (pCO2) скорость кальцификации кораллов снижается в среднем на 30%. На скорость влияет множество других факторов, помимо концентрации СО2, растворенного в воде. Температура, свет и питательные вещества также влияют на скорость кальцификации. Более низкие темпы кальцификации, вероятно, повлияют на морские пищевые сети, что, возможно, изменит биоразнообразие океана.

Статья в тему:  Сколько процентов автомобильные выбросы способствуют глобальному потеплению

«Эта угроза угрожает коралловым рифам одновременно с массовым обесцвечиванием, вызванным потеплением», — сказал Крис Лэнгдон, ученый из Университета Майами. Коралловые рифы в настоящее время реагируют на многие другие угрозы, такие как более теплая вода, чрезмерный вылов рыбы и болезни кораллов, поэтому последствия могут быть хуже.

Потепление океанской воды

Когда Земля нагревается, тепло уходит в океан. Хотя большинство кораллов живут в тепле тропиков, вода может стать для них слишком теплой. Когда вода нагревается, кораллы испытывают стресс и проходят через процесс, называемый отбеливание из-за чего они выглядят такими же белыми, как их скелеты. На самом деле обесцвечивание делает кораллы прозрачными, поэтому их белый вид на самом деле является их скелетами.

Чтобы понять, как коралл может стать белым, как привидение, полезно подумать о том, из чего состоит здоровый коралл. Колония кораллов состоит из сотен или даже тысяч отдельных коралловых животных.Каждое коралловое животное, которое очень похоже на крошечную перевернутую медузу, посаженную в каменный скелет, имеет водоросли, живущие внутри его тела, называемые зооксантеллами. Водоросли в процессе фотосинтеза производят себе пищу с помощью солнечного света, проникающего сквозь прозрачную тропическую океанскую воду. Водоросли производят больше пищи, чем им нужно. Кораллы потребляют остатки. А кораллы предлагают водорослям прекрасное место для жизни. Это пример симбиоза, отношений на природе, которые выгодны обоим.

Статья в тему:  Окасио Кортесу нужно много денег, чтобы остановить глобальное потепление

На верхнем изображении частично обесцвеченный коралл. Нижнее изображение представляет собой крупный план в основном обесцвеченных кораллов, показывающий отдельные не обесцвеченные участки.

Колония частично обесцвеченных кораллов (Pocillipora sp.) на тихоокеанском рифе (А). Области, из которых вышли симбиотические водоросли, выглядят белыми. Крупный план обесцвеченной области (B). Отдельные коралловые животные в колонии, у которых все еще есть некоторые из их симбиотических водорослей, видны в виде желто-коричневых пятен.
1 кредит

Однако во время экологического стресса коралловые животные выделяют красочные водоросли из своих тканей, из-за чего кораллы кажутся белыми. Кораллы обесцвечиваются по ряду причин (и ученые изучают обесцвечивание кораллов, чтобы лучше понять, что его вызывает), но одной из основных причин является необычно теплая морская вода. Кораллы очень чувствительны к изменениям температуры. Вода, нагревающаяся всего на один градус Цельсия, может вызвать обесцвечивание кораллов. Океан нагревается по мере изменения климата, поэтому ожидается, что количество обесцвеченных кораллов станет более заметным. Кроме того, часть океана, которая нагревается больше всего, — это морская поверхность, и большинство рифовых кораллов живут довольно близко к поверхности моря.

Есть и другие причины, по которым кораллы обесцвечиваются. Кораллы могут обесцвечиваться при изменении солености, при высоком уровне солнечной радиации (как правило, в летнее время), если риф находится на пути сильного шторма, если вода загрязнена или если наносы с суши пробиваются. к рифу. Хотя обесцвечивание является естественной реакцией, оно стало более распространенным по мере роста воздействия человека на океан. Некоторые виды кораллов более восприимчивы к обесцвечиванию, чем другие.В целом виды кораллов, образующие разветвленные древовидные колонии, более подвержены обесцвечиванию, чем виды кораллов, формирующие круглые колонии, напоминающие валуны. Некоторые виды водорослей также более чувствительны к стрессу окружающей среды.

Статья в тему:  Какое влияние оказывает коровий метан на глобальное потепление

Отбеливание ослабляет коралловых животных. После обесцвечивания многие кораллы не могут восстановиться. Без водорослей у обесцвеченных кораллов меньше питательных веществ. Они способны ловить и поедать планктон, но это не так много еды, как они привыкли иметь. Если стрессовые условия закончатся, кораллы смогут принять в свои ткани больше водорослей и восстановить свое здоровье. Если стрессовые условия продолжатся, кораллы, скорее всего, погибнут.

Коралловые рифы являются домом для тысяч других организмов — от крупных акул и скатов до крошечных креветок и червей. Если большинство кораллов на рифе обесцвечиваются (что называется «массовым обесцвечиванием»), а затем умирают, это может повлиять на выживание существ, которые зависят от рифа — либо напрямую, питаясь кораллами, либо косвенно, полагаясь на структура рифа для среды обитания.

По мере того, как тропические воды продолжают нагреваться, коралловые рифы будут обесцвечиваться чаще, чем они могут выдержать без долгосрочного ущерба или гибели. События обесцвечивания уже оказали большое влияние на многие рифы и, вероятно, станут более частыми в будущем. Это уменьшит коралловый покров и разнообразие рифов в течение следующих нескольких десятилетий, хотя обнадеживающие недавние исследования показывают, что некоторые из мировых рифов могут быть защищены, если районы океана смогут поддерживать желаемый диапазон температур.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
0
Оставьте комментарий! Напишите, что думаете по поводу статьи.x
Adblock
detector