• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Reakcja łańcuchowa zabójcza dla koralowców

    28.05.2012. 17:17
    opublikowane przez: Redakcja Naukowy.pl

    Rafy koralowe - zróżnicowane ekosystemy, nazywane często "lasami deszczowymi mórz" - odczuwają skutki działalności człowieka, a prognozy nie są dobre. W toku nowych badań, prowadzonych pod kierunkiem Instytutu Mikrobiologii Morskiej im. Maxa Plancka w Niemczech odkryto, że industrializacja, wylesianie i intensywne uprawy na obszarach nadbrzeżnych niszczą życie pod powierzchnią wody. Odkrycia pokazują, że wyczerpywanie się tlenu i zakwaszanie środowiska wywołują reakcję łańcuchową, która prowadzi do zamierania koralowców.

    Rafy koralowe występują na tropikalnych, płytkich obszarach przybrzeżnych po obydwu stronach równika. Przez setki a nawet tysiące lat polipy koralowe budują szkielety węglanowe, które tworzą fascynujące, kolorowe rafy. W procesie fotosyntezy symbiotycznych alg wewnątrz polipów wytwarzany jest tlen i węglowodany z dwutlenku węgla i wody. To z kolei zapewnia rozwój polipów.

    Naukowcy badają proces blaknięcia koralowców od 30 lat. Zaobserwowali, że wyższe temperatury pobudzają algi do wytwarzania toksyn. Polipy z kolei wypierają algi. Skutek? Rafy koralowe tracą kolor i zaczynają wyglądać tak, jakby zostały wypłukane w wybielaczu. Koralowce są w stanie przetrwać zaledwie kilka tygodni bez symbiozy - ścisłego związku dwóch różnych organizmów odmiennych gatunków lub ich większej liczby, który przynosi korzyści wszystkim stronom.

    "Przyjęliśmy założenie, że połączenie bardziej intensywnego odkładania się osadów o wysokim ładunku materii organicznej oraz naturalnie występujących mikroorganizmów może powodować nagłe zamieranie koralowców" - mówi Miriam Weber z Instytutu Mikrobiologii Morskiej im. Maxa Plancka. "Aby zrozumieć rozmaite parametry fizyczne, chemiczne i biologiczne, przeprowadziliśmy doświadczenia w Australijskim Instytucie Nauk Morskich (AIMS) w Twonsville [na północno-wschodnim wybrzeżu Australii, przylegającym do środkowego odcinka wielkiej rafy koralowej] w kontrolowanych warunkach, w dużych pojemnikach (mezokosmach), symulujących naturalne siedlisko".

    Naukowcy odkryli, że w pierwszej fazie, kiedy dwumilimetrowa warstwa osadów wzbogaconych o związki organiczne pokryje koralowce, następuje blokada światła i wstrzymanie fotosyntezy przez algi. W drugiej fazie, wzbogacone organicznie osady prowadzą do trawienia materiału organicznego przez drobnoustroje, co z kolei skutkuje obniżeniem do zera stężenia tlenu pod warstwą osadu. Wartość pH spada, kiedy inne drobnoustroje zaczynają trawić większe związki węgla poprzez fermentację i hydrolizę. W trzeciej fazie, tkanka koralowców ulega nieodwracalnemu uszkodzeniu z powodu braku tlenu i kwaśnych warunków. Drobnoustroje absorbują martwy materiał, wytwarzając siarkowodór - wysocy toksyczny związek chemiczny. Wszystkie korale, które jeszcze się uchowały, są niszczone w ciągu 24 godzin od rozpoczęcia tego procesu.

    "Najpierw sądziliśmy, że toksyczny siarkowodór jest głównym zabójcą, ale w wyniku intensywnych badań w laboratorium i modelowania matematycznego mogliśmy wykazać, że najprawdopodobniejszą przyczyną jest wzbogacenie organiczne, które prowadzi do braku tlenu i zakwaszenia, wytrącając koralowce z naturalnej równowagi" - wyjaśnia dr Weber.

    "Siarkowodór jedynie przyspiesza rozprzestrzenianie się szkód. Zdumiało nas to, że zaledwie 1% materii organicznej w osadach wystarczy do uruchomienia tego procesu. Ekstremalne następstwa połączenia wyczerpywania się tlenu i zakwaszania nabierają dużego znaczenia, kiedy weźmiemy pod uwagę postępujące zakwaszanie oceanów. Jeżeli chcemy powstrzymać tę zagładę, to potrzebne nam są decyzje polityczne dotyczące ochrony raf koralowych".

    Wkład w badania wnieśli eksperci z Australii i Włoch.

    Za: CORDIS

    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)
    Wybrzeże koralowe (rafowe) – typ wybrzeża organicznego. Występuje ono w strefie zwrotnikowej, w ciepłych morzach oraz w strefie pływów o dużych amplitudach, ale przy niewielkiej energii fal. Udział w ich budowie mają korale – organizmy z podgromady koralowców (Corrallium). W skład rafy wchodzą także mszywioły, stułbiopławy i wapienne wodorosty. W pobliżu brzegu tworzą one rafy koralowe. Rafy tworzą też bariery w pewnym oddaleniu od brzegu, a wtedy na nich skupia się największa energia fal i brzeg jest chroniony przed ich niszczącą działalnością. Między wybrzeżem a barierą występuje często płytka laguna. Po stronie rafy wybrzeże ma stoki łagodne, zaś od strony morza strome. Brzeg może narastać pod wpływem plątaniny powstałej przez korzenie słonolubnych roślin. Wybrzeża tego typu możemy spotkać na: Sri Lance, Tunezji, Sumatrze, Nowej Gwinei, Kubie, Kolumbii, Zatoce Bengalskiej. Korale madreporowe, korale rafotwórcze, korale kamienne, korale rafowe (Scleractinia) określane też jako koralowce kamienne (Scleractina) lub madreporowce (Madreporaria) – rząd koralowców sześciopromiennych (Hexacorallia), do którego należą drobne, osiadłe, przeważnie kolonijne polipy (antopolipy) wytwarzające zewnętrzne szkielety z węglanu wapnia tworzące zwartą, wapienną masę. Połowa gatunków z tego rzędu to zwierzęta, które są głównym czynnikiem rafotwórczym – dzięki nim powstają rafy i wyspy koralowe. W zapisie kopalnym są znane od środkowego triasu (około 245 mln lat temu) – już wówczas były grupą silnie zróżnicowaną. Wiele gatunków tych korali jest zagrożonych wyginięciem. Przykładowymi przedstawicielami korali madreporowych są gatunki z rodzajów Madrepora (rodzaj, od którego wywodzi się nazwa rzędu), Meandryna, zwana wądolnicą oraz żyjące pojedynczo Fungia (grzybniki), o kształcie grzyba kapeluszowego. Żywa skała to wierzchnia warstwa rafy koralowej wraz z żyjącymi na niej organizmami. Powierzchnię i wnętrze skały zamieszkują m.in: gąbki, koralowce, pierścienice, algi, i skorupiaki, które w naturalny sposób wymuszają ruch wody. W akwarystyce morskiej rafa pełni rolę filtra biologicznego i ma korzystny wpływ na równowagę biologiczną w zbiorniku. Ten żywy organizm na podłożu z rafy koralowej pełni także rolę dekoracyjną w akwarium.

    Koral – szkielety węglanowe koralowców. Nazwa wywodzi się od łacińskiej nazwy organizmów morskich z podgromady koralowców Corrallium, zamieszkujących morza strefy ciepłej i gorącej. Anoksja (deficyt tlenowy) – stan niedoboru tlenu w środowisku. Najczęściej dotyczy niedoboru tlenu w ekosystemach wodnych oraz w glebie (zwykle po obfitych deszczach). W rybactwie nazywany bywa przyduchą. Często wiąże się z wysoką trofią i zakwitem lub oblodzeniem powierzchni akwenu uniemożliwiającym rozpuszczanie tlenu atmosferycznego w wodzie. Długotrwałe braki tlenu (warunki anaerobowe) prowadzą do powstawania z materii organicznej dużych ilości siarkowodoru i martwicy wód, zaczynającej się w warstwach przydennych.

    Obieg tlenu w przyrodzie, cykl tlenu – cykl biogeochemiczny, który opisuje cyrkulację tlenu i jego związków chemicznych (głównie dwutlenku węgla) w biosferze. Ogólnie cykl ten wygląda tak, że tlen jest pobierany z atmosfery przez wszystkie organizmy żywe, a następnie wykorzystywany w procesie oddychania komórkowego. Produktem ubocznym tej reakcji jest dwutlenek węgla, uwalniany z powrotem do atmosfery, z której jest pobierany przez rośliny i zamieniany z powrotem w tlen w procesie fotosyntezy. Biochemiczne zapotrzebowanie tlenu (BZTn) – umowny wskaźnik określający biochemiczne zapotrzebowanie tlenu, czyli ilość tlenu wymaganą do utlenienia związków organicznych przez mikroorganizmy (bakterie aerobowe). Wartość tę uzyskuje się w wyniku pomiaru zużycia tlenu przez badaną próbkę wody lub ścieków w ciągu 5, 7 lub 20 dób (Oznaczając to odpowiedni BZT5, BZT7 lub BZT20). Pośrednio określa się w ten sposób stężenie substancji organicznej podatnej na biodegradację. BZTn jest wskaźnikiem czystości wody i jakości oczyszczanych ścieków: im wyższa wartość BZTn tym większe zanieczyszczenie (ilość związków organicznych). Z przyczyn praktycznych częściej stosowane jest BZT5 lub BZT7.

    Dodano: 28.05.2012. 17:17  


    Najnowsze