Algerna som är ansvariga för Floridas giftiga röda tidvatten kan vara mer motståndskraftiga mot förändrad kemi i havet än vad forskare tidigare insett, enligt forskning från Florida State University oceanografer.

En ny studie har avslöjat att den art som orsakar rödvatten som har hotat Floridas kustmiljöer och turismbaserade ekonomier kan effektivt utnyttja koldioxid (CO) ₂ ) vid ett intervall av olika koncentrationer.

algerna, kallad Karenia brevis , kan trivas lika bra i låg CO ₂ miljöer – som under rödvattenblomningar, när kol i havet kan bli ont om – och i hög CO ₂ miljöer – koncentrationer vi skulle förvänta oss i ett framtida hav när atmosfärisk och oceanisk CO ₂ förväntas ungefär fördubblas.

"Det har skett en stor ökning av CO ₂ koncentration från förindustriell tid redan, och vi förväntar oss fler förändringar i framtiden, " sa studiens medförfattare Sven Kranz, en biträdande professor vid Department of Earth, Havet och atmosfärisk vetenskap. "Tidigare studier antydde att vi kan se förändrade svar i dessa encelliga organismer, så vi kontaktade Florida Fish and Wildlife Commission, som övervakar K. brevis händelser i Florida, för att förse oss med en lokal art, och vi började undersöka."

Studien, som publicerades i tidskriften Framsteg inom oceanografi , var bland de första att utvärdera svar på skiftande CO ₂ koncentrationer i en K. brevis stam som är endemisk för Florida.

"Trots det faktum att vi har sett ökande röda tidvattenblomningar i Florida, det har inte gjorts många ekofysiologiska studier på Florida-specifika stammar, " sa medförfattaren och FSU-studenten Tristyn Lee Bercel. "Genom vårt arbete fann vi att K. brevis kan effektivt använda tillgängligt oorganiskt kol för tillväxt. Även i blomningssituationer där det verkar som CO ₂ kan bli begränsande, arten kan anpassa sig och fortsätta växa."

I ett försök att bättre förstå K. brevis svar på förändrad kemi i havet, forskare borrade ner i de underliggande mekanismerna som ansvarar för artens oorganiska kolupptag och bearbetning. De hittade det K. brevis är kapabel att effektivt använda två olika källor av oorganiskt kol - CO ₂ och bikarbonat.

Studien visade att när CO ₂ är hög, K. brevis celler förlitade sig mer på upptaget av CO ₂ snarare än bikarbonat, vilket kräver högre energiinvesteringar att ta upp. Omvänt, när CO ₂ var låg, cellerna kunde flytta sina inre resurser mot upptaget av bikarbonat samtidigt som de bibehöll sin tillväxt och metaboliska funktioner.

"Under olika CO ₂ koncentrationer, cellerna ändrar faktiskt hur de tar upp oorganiskt kol, ", sa Kranz. "Denna art kan ändra sina upptagsstrategier för tillgängligt kol, oavsett om det är CO ₂ eller bikarbonat."

Den adaptiva benägenheten för resurshantering skulle kunna göra K. brevis farligare eftersom jordens hav fortsätter att fyllas med CO ₂ .

I sina experiment, forskare fann att som CO ₂ ökar, K. brevis verkade omdirigera en del energi som annars skulle användas för kolupptag mot produktion av brevetoxin, ett farligt nervgift som kan ackumuleras till giftiga nivåer i ostron och andra populära skaldjur.

Trenden som upptäcktes av forskare var inte statistiskt signifikant, så det är okänt om och hur K. brevis ' Brevetoxinproduktionen skulle faktiskt förändras med ökande koncentrationer av CO ₂ . Dock, forskare sa att detta preliminära fynd, och de bredare resultaten av studien, illustrera sätten K. brevis kan reagera när havets kemi fortsätter att förändras.

"Om det finns mer kol i närheten, det kan potentiellt förändra cellulära biokemiska vägar i K. brevis , ", sa Bercel. "Vi tittade bara på den nedre delen av den projicerade CO ₂ och vi såg en liten – om än inte statistiskt signifikant – ökning av brevetoxin med förstärkt CO ₂ ."

Forskare spekulerar att högre CO ₂ kan förstärka effekterna av K. brevis om kustnära ekosystem, men de sa att mer forskning om arten och dess ekosystem behövs för att med säkerhet kunna avgöra arten och omfattningen av dessa effekter.