Coral-FOCE-systemet indsat på Heron Island Reef Flat. Billedet blev taget ved lavvande, da teamet var ved at prøve prøverne. I forgrunden er det brugerdefinerede computerstyrede system og CO2 -berigede havvandsdoseringssystem på en flydende platform, i baggrunden er vindgeneratoren, der sammen med et solpanel på flyderen drev dette eksperiment. Kredit:David Kline
Et team ledet af David Kline, en personaleforsker ved Smithsonian Tropical Research Institute, spurgte, hvad der ville ske, hvis de sænkede pH på et levende koralrev. Ved at bruge computerstyrede pulser af kuldioxid (CO2) beriget havvand, de simulerede et fremtidigt klimaændringsscenarie. Deres resultater, udgivet i Naturøkologi og evolution , understrege vigtigheden af at beskytte levende koraller.
Havet absorberer omkring halvdelen af det kulstof, der produceres ved forbrænding af fossile brændstoffer, gør havvand mere surt. Og ifølge en FN -rapport, havets surhed kan fordobles inden 2100. Men det meste af det, man ved om havets forsuring på koraller, stammer fra akvarieforsøg.
"Vi ville væk fra eksperimenter i glaskasser og gøre dem på revet under naturlige forhold, "Kline sagde." Men vi havde aldrig forestillet os, at forskellene ville være så dramatiske. "
"I løbet af otte måneders forsøgsperiode gennemgik vi omkring fem tanke med CO2-gas-den slags, sodavandsselskaber bruger til at putte brusen i dåser sodavand-for at gøre havvand mere surt, "Kline sagde." Vores undervands tidsmaskine (også kaldet et Free Ocean Carbon Enrichment eller FOCE-system) brugte en række sensorer og doseringspumper til at simulere fremtidige høje CO2-forhold ved kontrolleret pumpning af højt CO2 havvand over både levende og døde poritter cylindrica -kolonier i vores åbne eksperimentelle flumes på revfladet ved University of Queenslands feltstation Heron Island på Great Barrier Reef. "
Et medlem af teamet snorkler ved lavvande for at prøve havvandet i hvert kammer (der er en karabin af prøvetagningssprøjter rundt om armen) og for midlertidigt at indsætte døre i guillotinstil for at forsegle kammeret i 2 timer for at måle korallerne hastigheder for forkalkning/opløsning og fotosyntese/respiration. Kredit:David Kline
pH og temperatur svinger normalt over en 24-timers periode. Så teamet oprettede et system til at øge CO2 med en konstant mængde over baggrundsniveauet. De rensede røgene, tog vandprøver og kalibrerede konstant netværkene af 40 sensorer for at sikre, at de tilføjede de CO2-niveauer, der blev forudsagt for fremtiden.
Som skaller, koraller skeletter er lavet af calciumcarbonat. Og efterhånden som havvand bliver mere surt, koralskeletter akkumulerer calciumcarbonat langsommere eller opløses endda, som kridt i et glas eddike.
"Brug af et FOCE -system er ikke den eneste måde at få effekt på havets forsuring, det er en del af et værktøjskit, men det giver os realistiske forudsigelser, "Kline sagde." Pluset er, at det genererer konsekvent information fra et reelt rev-i naturligt lys, mad, næringsstoffer og miljøforhold, hvor korallerne udsættes for revets beboeres naturlige økosystem. Minuset er, at det er dyrt og udfordrende at sætte op og køre. "
Resultaterne af dette første FOCE -eksperiment på et lavt koralrev var grumme:både levende og døde koraller blev alvorligt påvirket af havets forsuring. Vækstraterne for levende koraller faldt til næsten nul, mens opløsningen af døde kolonier næsten fordobles. Disse resultater tyder på, at ved de CO2 -niveauer, der er forudsagt for fremtiden, koralrev vil begynde at opløse tidligere end tidligere antaget. Imidlertid, en af deres konklusioner lyser fremtidsudsigterne for rev:
Davey Kline, hovedforfatteren af denne undersøgelse og professor Ove Hoegh-Guldberg fra University of Queensland og seniorforfatteren med FOCE brugerdefinerede computercontroller og beriget CO2-doseringssystem på Heron Island revflad, Great Barrier Reef, Australien. Kredit:David Kline
Koralskeletter dækket med levende væv var meget mere modstandsdygtige end døde koraller i dette virkelige eksperiment, fordi de var beskyttet mod kedelige orme og andre dyr, der lever af koraller inde fra koralskeletterne, og også fra søpindsvin, papegøjefisk og andre bioerodere, der lever på den ydre overflade af korallerne, der spiste de døde koraller hurtigt.
"Den enorme forskel mellem levende skæbne og døde koraller i et naturligt miljø giver mig håb, "Når Kline opretter marine reserver og lærer at øge mængden af levende koraller ved at genoprette rev," sagde Kline. Vi opretter en positiv feedback -loop, fordi levende koraller vil vokse revet og langsom opløsning. "
Kline arbejdede sammen med kolleger fra Scripps Institution of Oceanography, University of Queensland, Stanford University, OceanX, Florida State University, Carnegie Institution og The He-brew University of Jerusalem.
"Det var fantastisk at arbejde sammen på Heron Island, "sagde han." Det er et meget velstuderet sted:folk har forsket der i 100 år. Mange af de skelsættende undersøgelser af koralrev blev udført der. "Nu er Klines tidsmaskine på vej til den anden side af verden, hvor han vil se, om de samme konklusioner holder ved Smithsonian's Caribbean Bocas del Toro Research Station i Panama.
Smithsonian Tropical Research Institute, med hovedsæde i Panama City, Panama, er en enhed af Smithsonian Institution. Instituttet fremmer forståelsen af tropisk biodiversitet og dens betydning for menneskelig velfærd, træner studerende til at udføre forskning i troperne og fremmer bevarelse ved at øge offentlighedens bevidsthed om skønheden og betydningen af tropiske økosystemer.