Растворяющиеся офиуры указывают на последствия закисления океана

Под морским льдом бухты Иксплорерс-Коув в Антарктиде существует удивительное разнообразие жизни. Офиуры, морские ежи и гребешки в изобилии покрывают морское дно, резко контрастируя с ледяным ландшафтом на поверхности континента. Эта удаленная, холодная экосистема может служить микрокосмом для здоровья всего океана, а многочисленные офиуры — предвестником будущих проблем.

Ученые из Университета Вандербильта и Департамента здравоохранения Нью-Йорка полагают, что такие холодноводные сообщества могут быть особенно уязвимы к последствиям закисления океана. Группа установила скорость, с которой морская вода растворяет скелеты офиур, и отмечает, что кислотность океана может быть близка к переломному моменту. Его превышение может угрожать росту морских беспозвоночных и нарушить целые экосистемы.

Используя мощные рентгеновские лучи на источнике синхротронного излучения Advanced Photon Source в Аргоннской национальной лаборатории Министерства энергетики США, команда опубликовала в майском выпуске 2013 года журнала Palaios базовые данные для дальнейшего мониторинга закисления океана. Статья называется «Растворение склеритов офиур на мелководном антарктическом шельфе: значение для палеонтологической летописи и закисления океана».

Скелеты офиур состоят из кальцита, который легче растворяется в кислой воде. С ростом уровня углекислого газа и кислотности в океане офиурам и другим беспозвоночным может быть сложнее секретировать кальцит, что повлияет на формирование их скелета и способность выживать. Исследователи стремились установить скорость растворения этих скелетных частей, или склеритов.

«Морские беспозвоночные, такие как офиуры, могут указывать на последствия закисления океана и использоваться для отслеживания его воздействия на уязвимые организмы», — сказала Беверли Уокер, ведущий автор статьи и руководитель научной лаборатории Крэри на станции Мак-Мердо в Антарктиде.

Для этого ученые сравнили эродированные склериты с нетронутыми, исследуя их с помощью сканирующего электронного микроскопа на предмет микроструктурных повреждений и трещин. Затем, с помощью рентгеновской томографии на линии GeoSoilEnviroCARS, команда построила 3D-модели 24 склеритов, чтобы определить потерю объема и реконструировать их структуру.

Исследователи обнаружили, что при текущих условиях для полного растворения склеритов требуется от 6 до 105 лет. Однако они также отметили, что с ростом кислотности кальцит в скелетах офиур, вероятно, станет еще менее стабильным в будущем. «Тот факт, что склериты офиур показывают признаки начального растворения уже после двух лет контакта с морской водой, — пишут ученые, — предполагает, что они близки к порогу растворения».

Эродированные образцы были получены путем размещения остатков офиур в мешках прямо на морском дне или в подвешенном состоянии на два года. До этого исследования данные о скорости растворения офиур были скудны. Теперь, когда установлена базовая скорость, дальнейшие исследования могут опираться на эти данные для отслеживания влияния закисления океана на эти высокоспециализированные сообщества.