Logo bio-infomedia.ro

Ce se întâmplă cu viața marină în lipsa oxigenului

  • 29 iulie 2021
  • Ecologie
Scafandri in ocean
Foto: CC0 PUBLIC DOMAIN
  • Cercetătorii sugerează că pierderile de oxigen din apele oceanice se accelerează din cauza schimbărilor climatice și excesului de nutrimente, însă este puțin cunoscut modul în care fenomenele bruște de hipoxie afectează ecosistemele marine tropicale.
  • La scară locală, fenomenele de hipoxie pot reprezenta o amenințare mai severă pentru recifele de corali decât fenomenele de încălzire care produc albirea. Aceste fenomene bruște afectează toate formele de viață marine care necesită oxigen și pot omorî ecosistemele de corali foarte repede.

În septembrie 2017, Maggie Johnson și un coleg de la Institutul Oceanografic Woods Hole desfășurau un experiment în Bocas del Toro, pe coasta caraibiană a Panama. După ce au așteptat în liniște pe apele oceanice calde, cercetătorii s-au scufundat sub ape, pentru a descoperi un strat tulbure și urât mirositor de apă la aproximativ 3 metri sub suprafața oceanului, cu stele și arici de mare, care, de obicei, se găsesc ascunse printre corali.

Această descoperire unică a determinat realizarea unui studiu, explicat printr-un articol publicat în Nature Communications, care a analizat cauza acestei apei tulburi și impactul pe care îl are asupra vieții de la fundul oceanului.

Ceea ce observăm sunt ape hipoxice, adică aproape că nu există oxigen în zonă. Toate macroorganismele încercă să se îndepărteze de această apă lipsită de oxigen, iar cele care nu o pot face se sufocă. Nu am văzut niciodată așa ceva la un recif de corali, a declarat Maggie Johnson.

Studiul analizează îndeaproape modificările apărute la nivelul recifului de corali și al comunităților microbiene de la Bocas del Toro în timpul unor evenimente de hipoxie bruște. Când concentrația de oxigen din apă scade sub 2,8 mg la litru, ea devine hipoxică. Peste 10% din recifele de corali din lume sunt în pericol de hipoxie.

Este o combinație între apa stagnantă, temperatura ridicată a apei și poluarea cu nutrimente de la plantațiile din vecinătate, care contribuie la o stratificare a coloanei de apă. Din acest motiv se observă formarea acestor condiții de hipoxie, care încep să se extindă și să afecteze habitatele de apă puțin adâncă din apropiere, a explicat Johnson.

Cercetătorii sugerează că pierderile de oxigen din apele oceanice se accelerează din cauza schimbărilor climatice și excesului de nutrimente, însă este puțin cunoscut modul în care fenomenele bruște de hipoxie afectează ecosistemele marine tropicale. Cercetările anterioare arată că creșterea temperaturilor poate duce la alterări fizice ale coralilor, cum este albirea, care apare atunci când coralii sunt stresați și îndepărtează algele care trăiesc în țesuturile lor. În situația în care condițiile nu se îmbunătățesc, coralii afectați mor. Totuși, modificările în timp real cauzate de scăderea nivelurilor de oxigen la tropice au fost rareori observate.

La scară locală, fenomenele de hipoxie pot reprezenta o amenințare mai severă pentru recifele de corali decât fenomenele de încălzire care produc albirea. Aceste fenomene bruște afectează toate formele de viață marine care necesită oxigen și pot omorî ecosistemele de corali foarte repede.

Cercetătorii au raportat albiri și mortalitate în masă cauzate de acest fenomen, care au dus la pierderea a 50% din corali și la modificarea drastică a comunităților de la fundul mării; coralii au arătat semne de revenire abia la un an după eveniment. Adâncimea cea mai mică la care s-au înregistrat ape hipoxice a fost de 2,7 m, la o distanță de 9 m față de țărmul Bocas del Toro.

Însă ce s-a întâmplat cu cei 50% dintre corali care au supraviețuit? Johnson și colaboratorii săi au descoperit că ecosistemele de corali din Bocas del Toro sunt dinamice, iar unii dintre corali au potențialul de a rezista acestor condiții. Această descoperire pregătește terenul pentru cercetări viitoare pentru a identifica genotipurile sau speciile de corali care s-au adaptat rapid la schimbările de mediu și caracteristicile care le ajută să supraviețuiască.

Oamenii de știință au mai observat că microorganismele care trăiesc în recifurile de corali și-au revenit la normal după o lună, spre deosebire de macroorganisme, cum sunt stele de mare, care au dispărut în aceste condiții. Prin colectarea unor eșantioane de apă și analizarea ADN-ului microbian, cercetătorii au putut trage concluzia că acești microbi nu s-au adaptat la mediu, ci mai degrabă au așteptat în stare latentă venirea condițiilor de oxigen scăzut.

Mesajul este acela că avem o comunitate de microbi; aceasta are o compoziție particulară, apoi tot oxigenul este îndepărtat brusc, după care membrii comunității sunt înlocuiți. Noii membri prosperă pentru o perioadă, până când hipoxia dispare și oxigenul revine, după care comunitarea revine la forma inițială. Este total opusul față de ceea ce se observă la macroorganisme, a declarat Jarrod Scott, de la Institutul Smithsonian pentru Cercetări Tropicale al Republicii Panama, coautor al studiului.

Scott și Johnson sunt de acord că activitățile umane pot contribui la poluarea cu nutrimente și la încălzirea apelor, care apoi creează condiții de hipoxie. Activitățile desfășurate de-a lungul coastei, cum sunt agricultura sau dezvoltarea urbană, pot fi gestionate mai bine și îmbunătățite, ceea ce va duce la mai puține fenomene de dezoxigenare.

Studiul furnizează informații despre soarta comunităților microbiene din recifele de corali în timpul unor fenomene acute de hipoxie. Microorganismele din recif răspund rapid la schimbările condițiilor fizico-chimice, fiind indicatori de încredere ai proceselor fizice și biologice din natură.

Trecerea de la comunitățile microbiene hipoxice la comunitățile microbiene din condițiile normale, după ce fenomenul de hipoxie s-a încheiat, sugerează că procesul de revenire a microorganismelor din recif este independent și decuplat de macroorganismele bentonice. Acest lucru ar putea facilita repornirea unor procese microbiene cheie care influențează refacerea altor aspecte ale recifelor de corali.

Source Sursa: phys.org
Text: Institutul Oceanografic Woods Hole



Din aceeași categorie