Fastsættelse af nitrogens rolle i koralblegning

Overskydende nitrogen har vist sig at forstyrre koral-alger symbiose, udløser blegning selv i fravær af varme og let stress. Med koralblegningshændelser, der intensiveres, efterhånden som den globale havtemperatur stiger, dette er et vigtigt fund i kapløbet om at forstå mekanismerne bag blegning og måder at reducere den ødelæggende indvirkning på koralrev.

"Koraller er bemærkelsesværdigt tilpasset til at trives i det soloplyste, næringsfattige vande i tropiske oceaner, primært takket være deres intime forhold til mikroskopiske alger, " sagde Dr. Claudia Pogoreutz fra Red Sea Research Center ved KAUST. "I dette forhold, koraller regulerer algevækst og aktivitet ved at begrænse deres adgang til nitrogen. Denne 'afpresning' resulterer i, at alger producerer energirige sukkerarter, gennem fotosyntese, for koraldyret."

En anden mikrobiel gruppe - nitrogenfikserende mikrober kaldet diazotrofer - kan spille en nøglerolle i at opretholde metaorganismens produktivitet ved at supplere den med ekstra nitrogen til metabolisme og vækst. Imidlertid, som stigende mængder af spildevand, som er fuld af sukker og nitrogen, pumpes ind i vores oceaner, den delikate balance i denne nitrogencyklus er i fare. Dette kan igen forværre blegningsbegivenheder.

Holdet, ledet af KAUST lektor i havvidenskab Christian Voolstra og i samarbejde med forskere fra universitetet i Bremen i Tyskland, tog en unik tilgang til at undersøge, hvordan sukkerberigelse og nitrogenforstyrrelse kan bidrage til koralblegning ved at studere blegning i fravær af varme og let stress.

"Ved at finde ud af, hvordan andre miljøfaktorer inducerer blegning, vi kan identificere ligheder og tidligere overset processer, der kan forklare, hvad der sker under blegning forårsaget af varmestress, " forklarede KAUST Ph.D.-studerende Nils Rädecker. "Prøver fra koraller blev placeret i tanke i KAUSTs akvarielaboratorier. Vi tilføjede en sukkerblanding til nogle af tankene, mens andre blev holdt som kontroller."

Det sukkerberigede miljø forsynede de nitrogenfikserende mikrober med ekstra energi, hvilket betyder, at de fikserede mere nitrogen. Dette overskydende kvælstof tilgængeligt for koraldyret forstyrrede balancen af ​​nitrogenbegrænsning til algerne, forårsager nedbrydning af koral-alger symbiose og udløser blegning.

"Dette er den første undersøgelse, der fremhæver vigtigheden af ​​mikrobielle processer som nitrogenfiksering for korallers sundhed, og hvordan forstyrrelser i disse processer kan udgøre en tidligere uidentificeret trussel under visse forhold, sagde Rädecker.

Forskerne håber, at fremhævelse af kvælstofs rolle i blegning vil få myndigheder verden over til seriøst at tage fat på vandforurening. Mens globale klimaændringer uden tvivl er den største trussel mod koralrev, at begrænse yderligere skader ved at rense vores have kan hjælpe disse skrøbelige økosystemer med at overleve.