Coral-FOCE-systemet utplacerat på Heron Island Reef Flat. Bilden togs vid lågvatten när teamet provade experimentet. I förgrunden finns det anpassade datorstyrda systemet och CO2 -berikat havsvattendoseringssystem på en flytande plattform, i bakgrunden är vindgeneratorn som tillsammans med en solpanel på flottören drev detta experiment. Upphovsman:David Kline
Ett team under ledning av David Kline, en personalvetare vid Smithsonian Tropical Research Institute, frågade vad som skulle hända om de sänkte pH på ett levande korallrev. Genom att använda datorstyrda pulser av koldioxidberikat havsvatten, de simulerade ett framtida klimatförändringsscenario. Deras resultat, publicerad i Nature Ecology and Evolution , betona vikten av att skydda levande koraller.
Havet absorberar ungefär hälften av det kol som produceras genom förbränning av fossila bränslen, gör havsvattnet surare. Och enligt en FN -rapport, havets surhet kan fördubblas 2100. Men det mesta som är känt om effekterna av havsförsurning på koraller kommer från akvarieförsök.
"Vi ville komma bort från experiment i glaslådor och göra dem på revet under naturliga förhållanden, "Kline sa." Men vi trodde aldrig att skillnaderna skulle vara så dramatiska. "
"Under den åtta månader långa experimentperioden gick vi igenom cirka fem tankar med CO2-gas-den typ som läskedrycksföretag använder för att lägga bruset i burkar med läsk-för att göra havsvatten surare, "Kline sa." Vår undervattensmaskin (även kallad Free Ocean Carbon Enrichment eller FOCE-system) använde en rad sensorer och doseringspumpar för att simulera framtida höga CO2-förhållanden genom kontrollerad pumpning av högt CO2-havsvatten över både levande och döda poriter cylindrica -kolonier i våra öppna experimentella flumes på revplanet vid University of Queenslands fältstation Heron Island vid Great Barrier Reef. "
En medlem i teamet snorklar vid lågvatten för att prova havsvattnet i varje kammare (det finns en karbin av provtagningssprutor runt armen) och för att tillfälligt sätta in dörrar i guillotinstil för att täta kammaren i 2 timmar för att mäta korallerna förkalkning/upplösning och fotosyntes/andning. Upphovsman:David Kline
pH och temperatur varierar normalt under en 24-timmarsperiod. Så laget skapade ett system för att öka CO2 med en konstant mängd över bakgrundsnivån. De rengjorde röken, tog vattenprover och kalibrerade ständigt nätverken med 40 sensorer för att säkerställa att de lägger till de nivåer av CO2 som förutspås för framtiden.
Som snäckskal, korallskelett är gjorda av kalciumkarbonat. Och när havsvattnet blir surare, korallskelett ackumulerar kalciumkarbonat långsammare eller till och med löses upp, som krita i ett glas vinäger.
"Att använda ett FOCE -system är inte det enda sättet att komma tillrätta med effekterna av försurning av havet, det är en del av ett verktygssats, men det ger oss realistiska förutsägelser, "Kline sa." Pluset är att det genererar konsekvent information från ett riktigt rev-i naturligt ljus, mat, näringsämnen och miljöförhållanden där korallerna utsätts för det naturliga ekosystemet för revbor. Minuset är att det är dyrt och utmanande att sätta upp och köra. "
Resultaten av detta första FOCE -experiment på ett grundt korallrev var dystra:både levande och döda koraller påverkades allvarligt av försurning av havet. Tillväxttakten för levande koraller sjönk till nästan noll medan upplösningen av döda kolonier nästan fördubblades. Dessa resultat tyder på att vid de CO2 -nivåer som förutspås för framtiden, korallrev kommer att börja lösa sig tidigare än man tidigare trott. Dock, en av deras slutsatser lyser framtidsutsikterna för rev:
Davey Kline, huvudförfattaren till denna studie och professor Ove Hoegh-Guldberg från University of Queensland och seniorförfattaren med FOCE anpassade datorstyrenhet och berikat CO2-doseringssystem på Heron Island rev-plattan, Stora Barriärrevet, Australien. Upphovsman:David Kline
Korallskelett täckta med levande vävnad var mycket mer motståndskraftiga än döda koraller i detta verkliga experiment eftersom de var skyddade från tråkiga maskar och andra djur som livnär sig på koraller inifrån korallskeletten, och även från sjöborrar, papegojfisk och andra bioerodrar som lever på den yttre ytan av korallerna som åt de döda korallerna i snabb takt.
"Den enorma skillnaden mellan levande öde och döda koraller i en naturlig miljö ger mig hopp, "Kline sa." När vi skapar marina reserver och lär oss hur vi kan öka mängden levande koraller genom att återställa rev, Vi sätter upp en positiv återkopplingsslinga eftersom levande koraller kommer att växa revet och långsam upplösning. "
Kline arbetade med kollegor från Scripps Institution of Oceanography, University of Queensland, Stanford University, OceanX, Florida State University, Carnegie Institution och The He-brew University of Jerusalem.
"Det var fantastiskt att arbeta tillsammans på Heron Island, "sa han." Det är en mycket välstuderad webbplats:människor har forskat där i 100 år. Många av landmärkesstudierna av korallrev gjordes där. "Nu är Klines tidsmaskin på väg till andra sidan världen, där han kommer att se om samma slutsatser håller vid Smithsonian's Caribbean Bocas del Toro Research Station i Panama.
Smithsonian Tropical Research Institute, med huvudkontor i Panama City, Panama, är en enhet vid Smithsonian Institution. Institutet förstärker förståelsen för tropisk biologisk mångfald och dess betydelse för mänsklig välfärd, utbildar studenter att bedriva forskning i tropikerna och främjar bevarande genom att öka allmänhetens medvetenhet om skönheten och betydelsen av tropiska ekosystem.
