Bubblor av syre som produceras av sjögräs fotosyntes är synliga på bladen. Kredit:Marco Fusi, Författare tillhandahålls
Det mesta av värmen från den globala uppvärmningen har gått ut i haven, så det är inte konstigt att haven också upplever massiva värmeböljor. Vad mer, klimatförändringar orsakar en minskning av den globala syrehalten i havet.
Varmare hav, med mindre syre, låter som dåliga nyheter för det marina livet. Men jag och nya forskarkollegor har publicerat i Vetenskapens framsteg har visat hur marina växter och organismer som lever längs kusterna — alger, sjögräs, mangrove och koraller – kan tillföra syre till vattnet. Vi fann att detta extra syre skyddar djur från värmestress och kommer att göra dem mer motståndskraftiga mot klimatförändringar.
Forskare har ofta studerat effekten av temperatur på det fysiologiska svaret hos marina djur. Men, tills nu, rollen för det syre som produceras av organismer som växter, alger och koraller har förbisetts.
För att se om denna effekt skulle vara uppenbar för en mängd olika djur du skulle hitta i havet, vi samlade upp totalt 249 djur från sex arter som tillhörde fyra avlägset besläktade grupper. Två av arterna, vi hittade i mangrover nära vår fältarbete på den saudiska kusten av Röda havet:den taggiga stenkrabban och den lilla silversidesfisken. Från ett närliggande korallrev hittade vi svartahavsgurkan och den färgglada fisken Dascyllus . Och till sist samlade vi prover på hästmusslan och Ofiokom , en "spröd stjärna" nära besläktad med sjöstjärnor.
Vi tog sedan dessa provdjur tillbaka till labbet, där vi kunde mäta deras tolerans mot ökad vattentemperatur vid normala och höga nivåer av syre. På det här sättet, vi skulle kunna härma det verkliga tillstånd som dessa djur upplever i miljön.
Fisk drar nytta av syre som produceras av små fotosyntetiska alger som lever på koraller. Kredit:Marco Fusi, Författare tillhandahålls
Djuren vi testade kan inte "värmereglera" som däggdjur, och så accelererar deras ämnesomsättning med temperaturen. Ju varmare det är, desto mer syre krävs.
Vi fann att höga nivåer av syre tillät dem att klara av högre temperatur. Detta beror på att syre är det förbränningsämne som hjälper dem att producera mer energi från maten. (Något liknande används också inom humanmedicin:hyperbar syrebehandling kan utgöra en del av behandlingen för cancer och andra tillstånd.)
Det är vettigt, därför, för dessa djur att leva nära organismer som sjögräs eller koraller som kan garantera en god tillförsel av syre under dygnets varmaste timmar, när fotosyntesen också är på topp.
Vår forskning tittade också på vilka växter som var ansvariga för att tillföra syre till vattnet, och när. Var femte minut under ett helt år övervakade vi temperaturen och syrehalten i havsvattnet bland mangroveträd, sjögräs och ett korallrev — igen, alla nära vår forskningsplats i Röda havet. Vi visade att syrehalten i vattnet fluktuerade avsevärt. Faktiskt, under dygnets varmaste timmar var den mer än dubbelt så stor som normal mättnad.
mangrove, korallrev och sjögräsängar är alla viktiga för marin biologisk mångfald, för fiske och som beboeliga länkar för att hjälpa enskilda djur att hoppa från en population till en annan. Men ofta är de hotade av mänskliga aktiviteter, såsom muddringsfiske och utbyggnad och utveckling av kuststäder.
Om mer syre kan göra marina arter mer motståndskraftiga mot temperaturstress måste syre – och de organismer som genererar det – beaktas i miljöpolitiken längs kusterna. I Skottland, till exempel, Kelp är en viktig källa till syre som kan hjälpa associerade djur att möta en snabbt föränderlig miljö. Den förtjänar därför vetenskaplig uppmärksamhet och statligt skydd.
Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln.