Washington, DC— Ocean försurning kommer allvarligt försämra korallrev tillväxt före slutet av seklet om koldioxidutsläppen fortsätter okontrollerat, enligt ny forskning på Australiens stora barriärrev ledd av Carnegies Ken Caldeira och California Academy of Sciences’ Rebecca Albright.
deras arbete, publicerat i Nature, representerar det första havsyrningsexperimentet där havsvatten gjordes artificiellt surt genom tillsats av koldioxid och sedan fick strömma över ett naturligt korallrevssamhälle. Surheten i havsvattnet ökades för att återspegla prognoser från slutet av århundradet om koldioxid från växthusgasutsläpp inte minskar.
för två år sedan publicerade Caldeira och Albright, då vid Carnegie, en landmärkestudie som gav bevis för att havsyring redan saktar korallrevstillväxten.
i det arbetet gjorde de ett korallrevssamhällets havsvattenkemi mer alkalisk—vilket i huvudsak gav revet en antacida—och visade att korallens förmåga att konstruera sin arkitektur förbättrades under dessa förhållanden. Det var första gången som havsvattenkemi manipulerades experimentellt i en naturlig korallrevsmiljö.
de förändrade återigen havsvattenkemi av revlägenheter som omger One Tree Island utanför Australiens kust. Men den här gången gav de revet halsbränna, vilket ökade surheten genom att tillsätta koldioxid till havsvatten som strömmar över ett korallrevssamhälle.
” förra gången gjorde vi havsvattnet mindre surt, som för 100 år sedan, och den här gången tillsatte vi koldioxid i vattnet för att göra det surare, som om det kunde vara 100 år från nu,” förklarade Caldeira.
när kol, olja eller gas bränns släpps den resulterande koldioxiden ut i atmosfären. Det är väl etablerat att dessa utsläpp är den skyldige till globala klimatförändringar, vars uppvärmning har en negativ inverkan på korallrev. Men detta atmosfäriska kol absorberas också i havet, där det förblir i årtusenden.
en kemisk reaktion mellan havsvattnet och dessa dränkta koldioxidutsläpp ger kolsyra, som är frätande för korallrev, skaldjur och annat marint liv. Rev är särskilt sårbara för denna försurning av havet, eftersom deras skelett är konstruerade genom att ackumulera kalciumkarbonat, en process som kallas förkalkning. När det omgivande vattnet blir surare blir förkalkning svårare.
”våra resultat ger starka bevis för att havsförsurning orsakad av koldioxidutsläpp kommer att sakta ner korallrevets tillväxt i framtiden om vi inte gör branta och snabba minskningar av växthusgasutsläpp”, säger första författaren Albright.
genom att arbeta i kontrollerade områden i ett naturligt revsamhälle kunde Caldeira, Albright och deras team visa hur försurning påverkar korallrev på ekosystemskalan, inte bara när det gäller enskilda organismer eller arter, som andra studier har gjort.
de säger att detta tillvägagångssätt är avgörande för att förstå hela omfattningen och komplexiteten av havsyrningens inverkan, liksom att förutsäga hur försurning kommer att påverka kustsamhällena som är beroende av dessa ekosystem.
”korallrev erbjuder ekonomiska möjligheter till sina omgivande samhällen från fiske och turism”, sa Caldeira. ”Men för mig är revet ett vackert och mångsidigt utflöde av livet som vi skadar med våra koldioxidutsläpp. För invånarna i revet finns det inte ett ögonblick att förlora i att bygga ett energisystem som inte dumpar sitt avfall i himlen eller havet.”
andra medlemmar av forskargruppen var: Carnegies Yui Takeshita, David Koweek och Yana Nebuchina; Aaron Ninokawa och Jordan Young från University of California Davis; Kennedy Wolfe från University of Sydney; och Tanya Rivlin från hebreiska universitetet i Jerusalem.
bildtext: Experimentell plume av koldioxidberikat havsvatten och en färgämnesspårare som flyter över en korallrev platt i Australiens stora barriärrev. Denna studie representerar det första havsyrningsexperimentet på ett naturligt korallrevssamhälle och ger bevis för att nära framtida havsyrningsprognoser allvarligt deprimerade korallrevstillväxten. Fotografiet är med tillstånd av Aaron Takeo Ninokawa från UC Davis.
topp bildtext: Coral reef flat (studieplats) på One Tree Island i Australiens stora barriärrev. De studier som genomförts här representerar det första In situ-havsyrningsexperimentet av ett naturligt korallrevssamhälle, vilket ger bevis för att nära framtida havsyrningsprognoser allvarligt deprimerade korallrevstillväxten. Fotografiet är med tillstånd av Aaron Takeo Ninokawa från UC Davis.
Middle Image Caption: experimentell uppsättning och forskargrupp vid en korallrev platt studieplats på One Tree Island i Australiens stora barriärrev. De studier som genomförts här representerar det första havsyrningsexperimentet av ett naturligt korallrevssamhälle, vilket ger bevis för att nära framtida havsyrningsprognoser allvarligt deprimerade korallrevstillväxten. Fotografiet är med tillstånd av Aaron Takeo Ninokawa från UC Davis.