Для исследования, опубликованного в журнале Scientific Reports, ученые выращивали фораминиферы — одноклеточные организмы размером с песчинку — в морской лаборатории Калифорнийского университета в Дэвисе в Бодеге в будущих условиях с высоким содержанием CO2.Эти крошечные организмы, обычно называемые «форамами», повсеместно распространены в морской среде и играют ключевую роль в пищевых сетях и углеродном цикле океана.
Подчеркнуто в будущих условияхПосле воздействия на них различных уровней кислотности ученые из Калифорнийского университета в Дэвисе обнаружили, что в условиях высокого содержания CO2 или более кислых у фораминифер возникают проблемы со строительством раковин и шипами, что является важной особенностью их раковин.Они также проявляли признаки физиологического стресса, снижая их метаболизм и замедляя дыхание до неопределяемого уровня.
Это первое исследование такого рода, показывающее комбинированное воздействие образования раковины, восстановления позвоночника и физиологического стресса у фораминифер в условиях высокого содержания CO2. Исследование предполагает, что стрессовые и поврежденные фораминиферы могут указывать на более масштабное нарушение круговорота углерода в океане.Вне баланса
Как морской кальцификатор, фораминиферы используют карбонат кальция для создания своих раковин, процесс, который играет неотъемлемую роль в балансировании углеродного цикла.Обычно здоровые фораминиферы кальцинируют свои раковины и опускаются на дно океана после смерти, унося с собой кальцит. Это перемещает щелочность, которая помогает нейтрализовать кислотность, на морское дно.
Когда фораминиферы меньше кальцифицируются, их способность нейтрализовать кислотность также уменьшается, что делает глубоководные океаны более кислыми.Но то, что происходит в глубоком океане, не остается в глубоком океане.Воздействие на тысячи лет«Это не что-то из виду и не из виду», — сказала ведущий автор Кэтрин Дэвис, доктор философии. студент Калифорнийского университета в Дэвисе во время учебы и в настоящее время работает научным сотрудником в Университете Южной Каролины. «Эта подкисленная вода из глубины снова поднимется.
Если мы сделаем что-то, что закислит глубину океана, это повлияет на концентрацию углекислого газа в атмосфере и океане во временных масштабах в тысячи лет».Дэвис сказал, что геологические данные показывают, что такие дисбалансы в мировом океане происходили раньше, но только во времена серьезных изменений.
«Это указывает на один из более длительных последствий антропогенного изменения климата, который мы еще не понимаем», — сказал Дэвис.Апвеллинг выводит на поверхность будущее
Один из способов возвращения подкисленной воды на поверхность — апвеллинг, когда сильные ветры периодически выталкивают богатую питательными веществами воду из глубин океана на поверхность. Апвеллинг поддерживает одни из самых продуктивных рыбных промыслов и экосистем на планете. Но ожидается, что дополнительный антропогенный или вызванный деятельностью человека CO2 в системе повлияет на рыболовство и прибрежные экосистемы.Морская лаборатория Бодега Калифорнийского университета в Дэвисе в Северной Калифорнии находится рядом с одним из самых интенсивных прибрежных районов апвеллинга в мире.
Иногда он испытывает условия, в которых большая часть океана не будет находиться в течение десятилетий или сотен лет.«Сезонный апвеллинг означает, что у нас есть возможность изучать организмы в кислых водах с высоким содержанием CO2 сегодня — окно в то, как океан может чаще выглядеть в будущем», — сказала соавтор Тесса Хилл, доцент кафедры Земли и планет. наук в Калифорнийском университете в Дэвисе. «Мы могли ожидать, что вид фораминифер, хорошо адаптированный к Северной Калифорнии, не отреагирует отрицательно на условия с высоким содержанием CO2, но это ожидание было неверным. Это исследование дает представление о том, как важный морской кальцификатор может реагировать на будущие условия и отправлять волновые эффекты через пищевые сети и круговорот углерода ».