Как кораллы адаптируются к загрязнению морей

Новая работа, опубликованная в журнале Science Advances, показала, что при постепенном росте кислотности океана за последние ~200 лет отдельные колонии смогли подстроить химические условия в зоне формирования скелета и продолжить минерализацию.

Авторы исследовали долгоживущие скелеты кораллов из Большого Барьерного рифа и Кораллового моря (у северо-восточного побережья Австралии). Один образец был почти двухсотлетним, другой — возрастом около 115 лет. С помощью рамановской спектроскопии — метода лазерного анализа, который выявляет химический состав и упорядоченность молекул, — команда проследила, как менялась структура карбоната кальция в скелетах по мере роста кислотности окружающей воды.

Результат: кораллы на протяжении десятилетий поддерживали внутреннюю «фабрику» минерализации, регулируя состав так называемой кальцифицирующей жидкости — микросреды между мягкими тканями и уже сформированным скелетом, где и «собирается» карбонат кальция.

По словам первой авторки работы Джессики Хэнкинс (CU Boulder), это «неожиданный и обнадёживающий» сигнал: при благоприятных условиях кораллы отдают приоритет скорости роста, даже если на молекулярном уровне скелет становится чуть более «неупорядоченным» из-за включений ионов из морской воды. Однако для понимания долгосрочных последствий необходимы более протяжённые ряды наблюдений и проверка на разных видах и в других местах обитания.

Контекст остаётся тревожным. Океаны поглощают около 30% антропогенных выбросов CO₂.

С индустриальной эпохи кислотность поверхностных вод выросла примерно на 40%, и тренд сохраняется. Это снижает доступность карбонат-ионов — ключевого «строительного материала» для скелетов кораллов. Ранее многие модели предсказывали замедление роста и снижение плотности скелета, что повышает хрупкость рифов.

Практические эксперименты давали разнородные результаты — нынешнее исследование помогает объяснить эту неоднозначность: часть кораллов активнее «перенастраивает» внутреннюю химию, компенсируя ухудшение внешних условий.

Важно и то, что закисление — лишь один из факторов давления. Рифы одновременно испытывают стресс из-за потепления поверхности океана, загрязнения и переловa.

С 2023 года по середину мая 2024-го подтверждены массовые эпизоды обесцвечивания как минимум в 62 странах и территориях: при перегреве кораллы теряют симбиотические водоросли и белеют, что делает их уязвимее к болезням и гибели.

А ведь коралловые рифы — фундамент колоссальных экосистем: они защищают берега от шторма и эрозии, служат нерестилищами и «детскими садами» для множества морских видов. Если скелеты системно «слабеют», эффект домино способен ударить по всей пищевой сети.