Pengubahsuaian mengubah lautan secara drastik

Kumpulan haiwan bertindak balas dengan sangat berbeza untuk mengurangkan nilai pH

Siput berongga dan moluska lain mudah terdedah kepada pengasidan © M. Boeer / Alfred Wegener Institute
membaca dengan kuat

Pengasidan laut secara drastik dapat mengubah ekosistem lautan kita - dan hingga akhir abad ini. Ini menunjukkan meta-kajian pertama yang menyeluruh mengenai topik ini. Seperti yang ternyata, pengasidan membahayakan kebanyakan kumpulan haiwan, tetapi kesan masing-masing sangat spesifik. Contohnya, sesetengah bertindak balas dengan sangat sensitif terhadap perubahan kecil, yang lain berubah menjadi diam, seperti yang dilaporkan penyelidik dalam jurnal Nature Climate Change.

Lautan ekstrak lebih daripada satu perempat daripada karbon dioksida dari udara setiap tahun, melepaskan orang ke atmosfera. Mereka membentuk takungan semulajadi, tanpa mana ia akan menjadi lebih panas hari ini di bumi. Tetapi kapasiti penyimpanannya terhad dan pengambilan karbon dioksida tidak tanpa akibat. Lagipun, karbon dioksida larut dalam air, menghasilkan asid karbonik dan menyebabkan pH lautan jatuh - akibat banyak makhluk laut. Oleh itu, dalam tahun-tahun kebelakangan ini, penyelidikan intensif telah dijalankan mengenai bagaimana spesies individu bertindak balas terhadap pengayaan karbon dioksida dan pengasidan air. Setakat ini, sejauh mana perubahan-perubahan ini terhadap haiwan laut telah banyak diketahui.

Inventori lima strain haiwan

Untuk mendapatkan gambaran pertama, Astrid Wittmann dan Hans-Otto Pörtner dari Institut Alfred Wegener, Pusat Helmholtz untuk Polar dan Penyelidikan Marin (AWI), merangkum semua kajian terdahulu yang menangani akibat pengasaman laut untuk spesies marin Coral, krustasea, moluska, vertebrata seperti ikan dan echinoderm seperti starfish dan landak laut. Akhirnya, mereka mempunyai 167 kajian dengan data dari lebih daripada 150 spesies yang berlainan.

Lautan tidak hanya hangat akibat perubahan iklim, mereka juga semakin berasid kerana tenggelam tahap pH. © Frank Rödel / Alfred Wegener Institute

Untuk mengklasifikasikan keputusan ini, mereka menggunakan senario pelepasan karbon dioksida, yang juga berdasarkan laporan IPCC yang terakhir. Senario ini memungkinkan untuk meramalkan kesan kepekatan karbon dioksida yang berbeza-beza di atmosfera jauh ke masa hadapan. Kesan pengasaman laut terhadap kecergasan spesies individu telah ditentukan oleh para saintis Institut Alfred Wegener atas dasar ciri-ciri fizikal. "Sebagai contoh, kita telah menyiasat sama ada metabolisme, pertumbuhan, kalsifikasi, atau perubahan tingkah laku pada tahap karbon dioksida yang tinggi, " jelas Prtner.

Semua kumpulan haiwan terpengaruh - tetapi masing-masing berbeza

Hasil klasifikasi baru ini jelas. Kami telah menunjukkan iklan

bahawa semua kumpulan haiwan yang kita pertimbangkan akan terjejas secara negatif oleh peningkatan tahap karbon dioksida. Khususnya batu karang, echinoderms dan moluska sangat sensitif kepada nilai pH yang berkurang, "kata Wittmann. Sesetengah echinoderms, seperti bintang ular, telah mengurangkan peluang hidup walaupun di peringkat karbon dioksida yang diramalkan untuk tahun 2100. Sebaliknya, krustasea seperti kepiting besar atau kepiting kelihatan mempunyai kepekatan karbon dioksida yang lebih tinggi. Walau bagaimanapun, sensitiviti haiwan menurunkan pH mungkin meningkat apabila suhu laut meningkat.

Sebab bahawa kumpulan haiwan yang berbeza bertindak balas dengan cara yang berbeza untuk pengasidan laut adalah kerana mereka berbeza secara asasnya dalam fungsi tubuh mereka. Sebagai contoh, sementara ikan secara fizikalnya sangat aktif dan boleh mengimbangi pH yang awalnya jatuh dalam darah mereka, karang mempunyai masa yang sukar. Mereka menghabiskan seluruh hidup mereka di satu tempat dan tidak dapat mengimbangi peningkatan kandungan karbon dioksida dalam tubuh dengan begitu baik kerana mereka tidak mempunyai mekanisme fisiologi yang sama kuat. Sebagai contoh, pH yang tidak terkompensasi dalam cecair badan boleh menyebabkan karang dapat menenangkan kepada yang lebih rendah, yang bermaksud bahawa kerangka kapurnya melindungi kurang daripada hakisan dan ia tidak boleh membaiki atau mengeluarkannya.

Larva ikan sensitif terhadap pengasidan laut G. Lauckner / Alfred Wegener Institute

Kagum dengan daya tahan ikan

Anggapan bahawa ikan adalah lebih baik untuk mengatasi pengasidan laut daripada batu karang menunjukkan sekilas lalu. VerglichenWe membandingkan hasil kami kepada kepupusan besar-besaran spesies sekitar 250 dan 55 juta tahun yang lalu apabila terdapat juga CO2 yang tinggi. Walaupun pernyataan yang agak kasar yang dapat kita ambil dari sampel sedimen lalu, kita dapat mengesan sensitiviti yang sama dalam spesies haiwan yang sama, "kata P rtner.

Pengagihan karang dan saiz terumbu menyusut drastik 55 juta tahun yang lalu, sementara ikan menunjukkan penyesuaian yang hebat dan terus mengembangkan dominasi mereka. Para saintis terkejut dengan penemuan bahawa ikan pada masa lalu tidak mempunyai kepekaan yang lebih besar terhadap air asid. Kerana hasil kajian semasa menunjukkan bahawa ikan di peringkat larva sangat sensitif terhadap pengasaman laut. "Tidak semua kesan yang kita ukur sekarang boleh menentukan nasib sesuatu spesies dalam jangka panjang, " jelas Pörtner.

Sebahagian daripada Laporan Iklim Dunia yang akan datang

Kajian ahli-ahli biologi Institut Alfred Wegener adalah sebahagian daripada Laporan Iklim Dunia yang kelima dan bertujuan untuk memberikan gambaran mengenai keadaan pengetahuan semasa mengenai pengasidan laut. "Adalah penting bagi kita bukan sahaja untuk membentangkan hasil penyelidikan beberapa tahun kebelakangan ini, tetapi juga untuk menilai kesan perubahan iklim terhadap spesies, " kata Pörtner. Ia adalah Laporan Iklim Dunia pertama untuk mendokumentasikan sepenuhnya kesan perubahan iklim ekosistem laut. Laporan itu akan diterbitkan pada akhir bulan Mac 2014 dan dirangka oleh kumpulan kerja yang kedua. Ia mengkaji bagaimana perubahan iklim mempengaruhi sistem sosio-ekonomi dan ekologi. (Perubahan Iklim Alam, 2013; doi: 10.1038 / nclimate1982)

(Institut Alfred Wegener, Pusat Kajian Polar dan Marin Helmholtz, 26.08.2013 - NPO)