, Australian Institute of Marine Science

Korallrev över hela världen har förändrats dramatiskt under de senaste decennierna. Mänsklig verksamhet har bidragit till att koraller dör i massor av tropiska hav.

Nedbrytningen av koraller som bygger rev förväntas förvärras under nuvarande klimatbanor, men vårt arbete visar att de flesta revsvampar är tillräckligt motståndskraftiga för att tolerera klimatförhållanden som beräknas till 2100.

I vår senaste forskning, vi undersöker hur framtida rev som innehåller fler svampar kan fungera jämfört med de nuvarande koraldominerade ekosystemen.

Svampar på korallrev

På Stora barriärrevet, mängden levande koraller har minskat under de senaste 30 åren. Återkommande blekningshändelser har djupgående effekter på ekologin i revsystemen och de resurser som reven kan ge människor.

Marina svampar finns över hela världens hav. De är bland de äldsta kända flercelliga organismerna och uppträdde först i fossilregistret för cirka 580 miljoner år sedan.

Under denna långa evolutionära historia, svampar upplevde en rad miljöförhållanden och har visat en anmärkningsvärd uthållighet för att överleva massutrotningen i slutet av trias, för cirka 200 miljoner år sedan. Medan svampar finns i grunda och djupa vattenmiljöer från tropikerna till polerna, de är särskilt viktiga på korallrev. Där, filtermatarna bildar en kritisk länk mellan havsbotten och den överliggande havsvattenmassan.

Svampar pumpar stora mängder vatten och tar bort bakterier, plankton och upplöst mat. De upprätthåller också symbiotiska partnerskap med olika grupper av mikroorganismer som kan ge dem näringsämnen och sekundära metaboliter som stärker deras försvar mot rovdjur och infektioner.

Svamptolerans och superlarver

Den senaste rapporten från Intergovernmental Panel on Climate Change föreslår mycket olika utfall för korallrev vid en 1,5°C eller 2,0°C ökning av havsvattentemperaturen. Även om vi lyckas hålla havets uppvärmning till 1,5°C, koraller kommer ändå att påverkas allvarligt.

Dock, vi har visat att många svamparter är mer toleranta än koraller mot effekterna av klimatförändringar. Vi tror att svampar kan bli framtida "vinnare" på korallrev.

Vårt arbete undersökte toleransen hos fyra svamparter från Great Barrier Reef för havsuppvärmning och havsförsurningsnivåer som förutspåddes för 2100. Alla arter påverkades inte av måttliga klimatförändringsscenarier där vi ökade temperaturen med 1,5°C. Dock, de miljöförhållanden som projicerades under de mest extrema scenarierna (4°C ökning av temperaturen) hade betydande negativa effekter i vissa arter.

Medan högre temperaturer kan minska hälsan och överlevnaden för vissa svamparter, havsförsurningen verkar generellt ha försumbara effekter. Forskning som gjorts vid naturliga koldioxidventiler bekräftar också den totala pH -toleransen för många svamparter.

Vårt experimentella arbete visade att reaktionerna på de kombinerade effekterna av havsuppvärmning och havsförsurning varierar mellan olika typer av svampar. Medan försurningen förvärrade effekten av uppvärmningen hos svamparter som livnär sig på plankton, det mildrade uppvärmningseffekten hos arter med fotosyntetiska symbionter.

Svampar reagerar olika under sina livshistoria. Larver av den rikliga svampen Rhopaloedes odorabile har en termisk tröskel 4°C högre än sina föräldrar. Överlevnad och bosättning av larver av den vanliga revsvampen Carteriospongia foliascens är opåverkade av förutsägelser om värsta klimatförändringar.

Dessa fynd tyder på att svampar har en inneboende förmåga att tolerera klimatförändringar, men att denna tolerans inte upprätthålls i vuxna populationer.

Svamp motståndskraft

I vår senaste forskning, vi undersökte de potentiella mekanismer som ligger till grund för svamptolerans mot uppvärmning och försurning. Vi mätte sammansättningen av lipider och fettsyror hos svamparter med olika miljökänsligheter. Vi fann att svampar med större andel lagringslipider och vissa långkedjiga fleromättade fettsyror var mer motståndskraftiga mot uppvärmning.

Dessa specifika lipider och fettsyror bevarar sannolikt cellmembranets funktion och andra cellulära processer inför temperaturstress. Ytterligare utforskning av hur svampar förändrar sina membranlipider som svar på stigande temperaturer avslöjade en potentiell mekanism genom vilken havsförsurning kan öka motståndet mot termisk stress genom att öka produktionen av membranstabiliserande steroler. Vår forskning visar att lipider och fettsyror är en viktig komponent i hur svampar svarar och kan stödja deras överlevnad i framtida hav.

Hur ett svamprev kunde fungera

Rev som domineras av svampar kommer sannolikt att fungera mycket annorlunda jämfört med befintliga koraldominerade system. Rev där svampar redan är de vanligaste taxorna har rapporterats från Indonesien och centrala Stilla havet. Vissa forskare anser också att många karibiska rev mestadels domineras av svampar.

Ny forskning har modellerat hur revekosystem med ökad svampmängd skulle fungera. Den belyste behovet av att bättre förstå hur förändringar i den dominerande gruppen av revorganismer kan förändra marina näringsnät. Även om det är osannolikt att svampdominerade rev skulle ge samma resurser till människor som korallrev, de erbjuder livsmiljö och mat för vissa revarter. De är också ansvariga för återvinning av näringsämnen och bidrar till strukturell komplexitet som bör ha positiva effekter på revets biologiska mångfald.

Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln.