Steniga koraller kan vara mer motståndskraftiga mot havsförsurning än en gång trodde, enligt en studie från Rutgers University som visar att de är beroende av proteiner för att skapa sina stenhårda skelett.

"Konklusionen är att koraller kommer att göra sten även under ogynnsamma förhållanden, sade Paul G. Falkowski, en framstående professor som leder Environmental Biophysics and Molecular Ecology Laboratory vid Rutgers University-New Brunswick. "De kommer förmodligen att göra sten även när havet blir lätt surt av förbränning av fossila bränslen."

Rutgers-teamet, inklusive huvudförfattaren Stanislas Von Euw, en postdoktor i Falkowskis labb, beskriver sina resultat i en banbrytande studie publicerad online idag i tidskriften Vetenskap . Med hjälp av ett materialvetenskapligt tillvägagångssätt, teamet utnyttjade flera högteknologiska avbildningsmetoder för att visa att koraller använder syrarika proteiner för att bygga stenhårda skelett gjorda av kalciumkarbonatmineraler.

"Vad vi visar är att den decennier gamla allmänna modellen för hur koraller gör sten är fel, Falkowski sa. "Denna mycket noggranna studie visar mycket exakt att koraller kommer att utsöndra proteiner, och proteinerna är det som verkligen bildar mineralet och proteinerna är väldigt sura, vilket kommer att överraska många."

Koraller är till stor del koloniala organismer som hyser hundratals till hundratusentals polyper (djur). Rev byggda av steniga, grunt vatten korallarter är bland världens mest mångsidiga ekosystem. Tusentals arter av fisk och annat havsliv är beroende av rev för att överleva, och tusentals mänskliga samhällen räknar med rev för mat, skydd och jobb, enligt National Oceanic and Atmospheric Administration.

Men koraller står inför flera miljöhot på lång sikt:potentiellt dödlig blekning från global uppvärmning och snabba temperaturförändringar; näringsföroreningar; fysisk förstörelse av korallrev; och havsförsurning kopplad till koldioxidutsläpp, sa Falkowski.

Havet absorberar koldioxid från förbränning av fossila bränslen och förändrad markanvändning, leder till lägre pH och högre surhet, enligt NOAA. Havsförsurning minskar nivåerna av kalciumkarbonatmineraler i många områden, vilket sannolikt kommer att hindra vissa organismers förmåga att skapa och underhålla sina skal.

Enligt Rutgers studie, det finns två huvudhypoteser om hur steniga koraller bygger sina steniga skelett. Den ena är genom till stor del fysikaliska och kemiska processer och den andra är genom en biologiskt driven process.

Rutgers forskare undersökte Stylophora pistillata - en väl studerad stenig korall vanlig i Indo-Stillahavsområdet - med hjälp av ultrahögupplöst 3-D-avbildning och 2-D kärnmagnetisk resonans (NMR) spektroskopi. De visade att steniga koraller fäller ut mineraler genom en biologiskt driven process.

"Så vitt jag vet, vi var unika i världen genom att använda en samordnad uppsättning tekniker för att förstå ultrastrukturen hos korallskelett, " sa Falkowski. Teknikerna inkluderade Raman-avbildning och spektroskopi, och scanning heliumjonmikroskopi.

Forskarna fann att slumpmässiga nanopartiklar deponeras i korallmikromiljöer berikade med organiskt material. Nanopartiklarna ackumuleras och bildar steniga strukturer gjorda av kalciumkarbonat – känd som aragonit – genom att växa kristaller. NMR-avbildningsresultaten visar att korallsyrarika proteiner är de viktigaste drivkrafterna.

Proteinerna fungerar vid ett pH (ett mått på surhet och alkalinitet) på cirka 8,5 till 7, och "den miljön, till dem, är fortfarande helt okej, " sa Falkowski. Havet har normalt ett pH på 8,1 eller 8,2 och under det kommande århundradet eller så kan det sjunka till 7,8, men steniga koraller kommer fortfarande att kunna göra sten.

"För steniga koraller, vi är ganska säkra på att försurningsfrågan är överdriven, " sa han. "De är mer motståndskraftiga än vad vi ger dem kredit för."