Ställningarna som hjälper till att hålla ihop världens tropiska rev är i riskzonen för försurning på grund av ökad koldioxid i världshaven, enligt geovetare vid University of Sydney.

Omfattande provtagningar av Great Barrier Reefs fossil har visat att de förkalkade byggnadsställningarna som hjälper till att stabilisera och binda dess struktur blir tunna och svagare när pH-nivåerna sjunker.

Forskare har sett tillfälliga bevis för detta tidigare, men en ny studie ledd av Zsanett Szilagyi från Geocoastal Research Group vid University of Sydney har visat att detta är en global process, påverkar rev över hela världen.

Forskningen publiceras denna vecka i Marin geologi .

"För första gången har vi heltäckande visat att tjockleken på detta geologiska "revlim" korrelerar med förändringar i havets pH och löst koldioxid, sa fru Szilagyi.

Tjockleken på dessa skorpor kan nu betraktas som en tillförlitlig indikator på havsförsurning som går tillbaka tiotals om inte hundratusentals år.

"Vi har inte haft ett så komplett och högupplöst rekord tidigare. Och den här geologiska studien visar att när haven blev surare, detta återspeglas i tjockleken på dessa revskorpor, " sa docent Jody Webster från School of Geosciences, som koordinerade studien.

Vad är mikrobialiter?

"Revlimet" består av förkalkade avlagringar från mikrober som lever i revformationer runt om i världen. Kända som mikrobialiter, dessa strukturer spelar en viktig roll i många typer av vattensystem och är förmodligen mest kända från de gamla stromatoliterna som byggs av cyanobakterier i västra Australien, som är miljarder år gamla.

I vissa typer av revsystem, inklusive Stora barriärrevet, mikrobialitskorpor som troligen bildas av sulfatreducerande bakterier stabiliserar och binder revets ramverk, bildar en robust ställning som kan användas av koraller och andra revbyggare för att kolonisera och växa.

Tidigare har dessa skorpor varit rikligare än de koraller och alger som växer på och runt dem och de uppvisar variationer i tjocklek över tiden, medan de fortfarande utför sin strukturella roll.

"Detta betyder att de är riktigt bra indikatorer på förändringar i miljöförhållandena i våra hav, " sa docent Webster.

Studien fann en variation i tjocklek från 11,5 centimeter 22, 500 år sedan till cirka 3 centimeter i yngre Great Barrier Reef-sektioner, ca 12, 000 år sedan.

I kombination med studier från 17 revsystem världen över, data visar att denna förtunning av mikrobilitskorporna sammanfaller med att pH sjunker under 8,2 ända fram till modern tid.

Globala resultat

Forskarna samlade en datauppsättning av mikrobiella skorpor från Stora barriärrevet så långt tillbaka som 30, 000 år. De jämförde en omfattande tredimensionell analys av prover med tvådimensionella skanningar av skorpans tjocklek.

Resultaten från Stora barriärrevet visar att den tvådimensionella analysen av skorpans tjocklek ger en korrekt proxy för den mer detaljerade tredimensionella metoden. Sammanställning av 2D-exempeldata från hela världen, det vetenskapliga teamet byggde en global modell av mikrobiliternas tjocklek genom tiden.

Studien fann att 2-D-tekniken gav resultat inom 10 procent av 3-D-analysen.

"Ett verkligt genombrott här är att vi är övertygade om att vi nu kan tillämpa en 2D-analys på rev och få tillförlitlig information om historien om mikrobialitformationer. Detta kommer att ge oss betydande besparingar i tid och resurser, " sa docent Webster.

"Tidigare studier har gett oss glimtar av hur dessa mikrobiella skorpor reagerar på förändringar i sin miljö. Det som är nytt i vår studie är att vi mätte mer än 700 väl daterade mikrobialitprover från International Ocean Discovery Program på Stora barriärrevet och kombinerat detta med en metaanalys av 17 andra revrekord från hela världen, " han sa.

"Detta gjorde det möjligt för oss att bedöma globala förändringar i utvecklingen av mikrobiella under de senaste 30, 000 år. Och, uppriktigt sagt, fynden är ett skarpt varningstecken för farorna med snabb försurning av haven."

Studien hävdar att i dagens sammanhang av snabba globala klimatförändringar, förändringar i löst koldioxid, pH och temperatur, kan leda till minskad bildning av mikrobiell skorpa, vilket försvagar revens ramverk i framtiden.