Коралловые рифы мелководья восстанавливаются после гипоксии быстрее глубоководных

Ученые из Смитсоновского института тропических исследований впервые описали влияние острого недостатка кислорода на донные организмы, в частности на коралловые рифы. Деоксигенация изменила сообщество микробов, обитающих на тропических рифах мелководья, что привело к массовой гибели последних. И хотя бактерии восстановились довольно быстро, последствия для кораллов сохраняются даже спустя год. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.

Критическое снижение содержания кислорода в мировом океане — проблема, связанная с изменением климата и массовой эвтрофикацией водоемов. Деоксигенация может приводить к массовой гибели организмов. Она часто происходит из-за деятельности человека. Последствия этого хорошо изучены в зонах с умеренным климатом, где внезапная деоксигенация наносила ущерб как экосистемам, так и индустрии. При этом ученые знают, что в условиях тропиков недостаток кислорода может усугубляться из-за ограниченного потока воды в зоне рифов. Таким образом, это явление может приводить к гораздо более серьезным последствиям для тропических экосистем.

Острая деоксигенация произошла на карибском побережье Панамы в 2017 году в конце сентября. Дно в этой зоне было усыпано мертвыми, но неповрежденными губками и умирающими подвижными беспозвоночными. Еще одно последствие — обесцвечивание кораллов. Ученые предполагают, что недостаток кислорода сохранялся минимум шесть дней. Метагеномный анализ микробных сообществ, позволяющий выяснить соотношение видов различных бактерий и вирусов, показал, что снижение уровня кислорода сильно изменило его видовой состав. Сравнив сообщества до и после деоксигенации, они обнаружили виды, которые полностью отсутствовали в норме. Биологи выяснили, что способность этих бактерий размножаться и жить в условиях недостатка кислорода связана с умением фиксировать углекислый газ. Последнее называется также анаэробным дыханием. Так как бактерии гораздо быстрее реагируют на изменение состава воды, в будущем они могут использоваться как ранние индикаторы гипоксии, которая порой длится всего несколько дней.

Наблюдения за зоной деоксигенации велись в течение более года. Биологи сравнили рифы на мелководье и в глубине. Первые оказались более устойчивы к стрессу. Выжила почти половина из них, а восстановление шло гораздо быстрее. Это может быть связано с тем, что на мелководье в принципе чаще выживают более стрессоустойчивые виды, например Porites и Millepora.