Djuphavs korallrev står inför utmaningar eftersom förändringar i havets kemi utlöst av klimatförändringar kan få deras fundament att bli spröda, en studie tyder på.

De underliggande strukturerna i reven - som är hem för en mängd vattenlevande liv - kan spricka som en följd av ökande surhet i havet orsakad av stigande koldioxidhalter.

Stigande surhet

Hundratals meter under havets yta i södra Kalifornien, forskare mätte den lägsta - därför den suraste - pH -nivå som någonsin registrerats på levande korallrev. Korallerna höjdes sedan i labbet i ett år under samma förhållanden.

Forskare observerade att skeletten av döda koraller, som stöder och håller upp levande koraller, hade blivit porös på grund av försurning av havet och snabbt blivit för ömtålig för att bära revets vikt ovanför dem.

Krympande ekosystem

Tidigare forskning har visat att försurning av havet kan påverka koralltillväxt, men den nya studien visar att porositet hos koraller - känd som koralporos - leder till försvagning av deras struktur på kritiska platser.

Detta orsakar tidigt brott och sönderfall, experter säger, som kan få hela korallekosystem att krympa dramatiskt i framtiden, så att de bara kan stödja en liten bråkdel av det marina liv de är hemma för idag.

Fynden kompletterar de senaste bevisen på porositet i tropiska koraller, men visa att hotet från försurning av havet är mycket större för korallrev på djuphav.

Revfrakturer

Forskningen leds av forskare från University of Edinburgh, inom ramen för de EU-finansierade ATLAS- och iAtlantic-projekten, med forskare från Heriot-Watt University och National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA).

Teamet identifierade hur rev kan spricka genom att analysera koraller från de längsta laboratoriestudierna hittills, och genom att dyka med dränkbar vid USA:s Stillahavskust för att observera hur korallmiljön försvinner när vattnet blir surare.

"Denna studie belyser att ett stort hot mot dessa underbara djuphavsekosystem är strukturell försvagning orsakad av försurning av havet, drivs av de ökande mängder koldioxid vi producerar. Medan djuphavsrev existerar utom synhåll är de verkligen inte av sinnet, och vårt arbete belyser hur forskare från olika discipliner och länder kan gå samman för att hantera globala utmaningar, "säger Dr Sebastian Hennige, GeoSciences skola.

Framtida hav

Korallerna i södra Kalifornien-ett av de mest försurade reven som har studerats hittills-upplever redan effekterna av klimatförändringar och existerar under förhållanden som de flesta djuphavsrev förväntas möta i slutet av seklet, säger forskare.

Dykning sjösattes från NOAA -fartyg utanför södra Kalifornien, och guidades av Dr. Peter Etnoyer och doktorand Leslie Wickes.

"Djuphavskoraller som växer utanför södra Kalifornien är ett fönster in i det framtida havet. Regionen är ett naturligt laboratorium för att studera effekterna av försurning av havet, "säger doktor Peter Etnoyer, NOAA:s nationella centra för kusthavsvetenskap.

Försvagade strukturer

Det amerikanska teamet tog prov på levande koraller och skickade tillbaka dem till laboratoriet för experiment. Det brittiska teamet använde tekniska principer för att demonstrera skelettens snabba försvagning och upptäckte en slående likhet med den försvagning som observerats i mänskliga ben från osteoporos.

Teamet säger att länken mellan osteoporos och koralporos öppnar en rad metoder och koncept som kan anpassas i utmaningen att övervaka och förutsäga öden för sådana ömtåliga djuphavsekosystem och det liv de stöder.

Genom att kunna anpassa strategier till korallrev som används rutinmässigt för att övervaka "osteoporos och bedöma risken för benfraktur, vi kan ha kraftfulla icke-invasiva verktyg till vårt förfogande för att övervaka dessa ömtåliga ekosystem, "säger Dr Uwe Wolfram, Heriot-Watt universitet.

Skydda koraller

Verktyg som utvecklats som en del av projektet kommer att underlätta förståelsen av när havens ekosystem kommer att förändras och hur det kommer att påverka det marina livet.

Detta kommer att bättre rusta samhället för att hantera hur dessa sårbara ekosystem kan skyddas i framtiden, och kommer att stödja FN:s decennium för havsvetenskap - som startar 2021 - för att leverera den vetenskap vi behöver, för havet vi vill ha, säger laget.

"Kallvattenkoraller är verkligen städerna i djuphavet som erbjuder hem åt otaliga andra djur. Om vi ​​tappar korallerna smulas staden. Detta projekt är ett bra exempel på hur vi kan arbeta över Atlanten och Stilla havet för att förstå effekterna av snabbt förändrade havsförhållanden, "säger professor J Murray Roberts, GeoSciences skola.