Schimbările climatice midiile își pierd cochilii - acidificarea oceanelor perturbă formarea cochiliilor
Acidificarea oceanelor perturbă formarea cochiliilor în larvele midiei
Neprotejat în ocean: acidificarea crescândă a oceanelor creează probleme reale larvelor albastre de midii. Deoarece în aceste condiții devine din ce în ce mai dificil pentru organisme să își construiască coaja vitală de calcar. În cazuri extreme, coaja, care protejează împotriva prădătorilor și a influențelor mediului, chiar se dizolvă - și larvele mor. Pe măsură ce schimbările climatice avansează, midiile se pot confrunta cu momente dificile.
Scoicile se găsesc în zonele de maree turbulente ale mării - și pe coastele noastre. Dar, ca multe creaturi din oceane, animalele sunt puse în pericol de acidificarea crescândă a apei mării. Schimbările climatice înseamnă că tot mai mult dioxid de carbon din atmosferă intră în apă și se dizolvă acolo. Ca urmare, valoarea pH-ului scade - iar midiile simt acest lucru clar.
Studiile arată că, dacă apa din oceane devine puțin mai acidă, midiile pierd o ancoră vitală. Deoarece firele lor de susținere stabile nu se mai întăresc în mod corespunzător, midiile sunt lipsite de apărare la mila curenților puternici. Animalele marine ar putea, de asemenea, să-și piardă scutul protector împotriva prădătorilor din cauza încălzirii globale: coaja calcaroasă a midiilor nu este, de asemenea, făcută pentru condiții extrem de acide.
Larvele sensibile
Oamenii de știință care lucrează cu Kirti Ramisch de la Centrul Helmholtz pentru Cercetări Oceanice din Kiel au investigat acum cât de sensibile reacționează midiile la modificarea valorilor pH-ului - și făcând acest lucru s-au dedicat unei faze foarte timpurii a vieții animalelor: stadiul larvelor. În acest timp, midiile își dezvoltă coaja vitală. Între prima și a doua zi de viață, ei dezvoltă coji de var care corespund greutății restului corpului lor.
"Pentru investigațiile noastre, am folosit două metode pentru prima dată pentru a înțelege calcificarea larvelor de midii vechi de una până la două zile și pentru a evalua sensibilitatea lor la schimbările climatice", raportează Ramesh. Cu ajutorul coloranților fluorescenți și a unei metode speciale de microscop, cercetătorii au observat depunerea carbonatului de calciu pe larvele vii. De asemenea, au investigat modul în care proprietățile apei afectează condițiile direct sub coaja midiei.
De la apă la castron
S-a dovedit că, spre deosebire de ceea ce se credea, larvele midiei nu par să formeze carbonat de calciu pentru coajă intracelular. „Este mai probabil ca calciul să fie absorbit direct din apa de mare și transportat la coajă prin intermediul proteinelor speciale. Carbonatul se formează apoi în imediata apropiere a cochiliei ”, explică Ramesh.
Cu toate acestea, pentru acest proces, animalele nu depind doar de condițiile externe: „Am putut arăta pentru prima dată că larvele midiei sunt capabile să mărească valoarea pH-ului și concentrația de carbonat sub coajă, ceea ce duce apoi la rate mai mari de calcificare „, Spune co-autorul Frank Melzner.
O mulțime de CO2 duce la dizolvarea coajă
Cu toate acestea, pe măsură ce acidificarea crește, se dovedește a fi mai dificilă. Apoi, valorile pH-ului sub coajă scad și procesul de calcificare încetinește. În cazuri extreme, cu consecințe fatale: „Concentrațiile foarte mari de CO2 duc la dizolvarea cojii și la creșterea mortalității”, relatează Melzner. Procedând astfel, oamenii de știință au descoperit o relație directă între ratele de calcificare a organismelor și chimia carbonatică a apei de mare - o relație care face midiile extrem de vulnerabile la schimbările climatice.
Dar există speranță: în experiment, cojile s-au dizolvat doar la valori foarte scăzute ale pH-ului. Potrivit cercetătorilor, acest lucru sugerează că anumite componente organice ale cojii midiei contribuie la creșterea rezistenței la acid. Echipa vrea acum să afle care sunt componentele acestea cu ajutorul analizelor genetice.
„Constatările din laboratorul nostru arată că unele populații de midii, în special cele din Marea Baltică, sunt mai tolerante la acidificarea oceanelor. Bănuim că cheia rezistenței crescute la acid a cojilor midiei constă în variația componentelor organice ale cojii ”, conchide Melzner. Astfel de populații tolerante ar putea fi atunci câștigătorii schimbărilor climatice. (Nature Communications, 2017; doi: 10.1038/s41467-017-01806-8)
(GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research Kiel, 24 noiembrie 2017 - DAL)