Weltweit sind Korallenriffe durch die Erwärmung der Ozeane, zunehmende Versauerung, Umweltverschmutzung und andere Stressfaktoren einer ernsten Bedrohung ausgesetzt. Für die Entwicklung von Maßnahmen zum Schutz von Riffökosystemen ist es von entscheidender Bedeutung, zu verstehen, wie Korallen auf Stress reagieren und wie sie sich zusammen mit ihrer Umgebung entwickelt haben.
Eine Möglichkeit, dies zu untersuchen, besteht darin, die stabilen Metallisotope wie Eisen, Kalzium, Magnesium, Kupfer und Zink zu untersuchen, die in verschiedenen Teilen von Korallen, einschließlich ihrer Kalziumkarbonat-Exoskelette, vorkommen. Wie Baumringe wachsen diese Skelette in Schichten und können als Aufzeichnung von Gesundheits- und Umweltveränderungen im Laufe der Zeit dienen.
Die Untersuchung von Metallisotopen ist besonders nützlich, da sie in vielen biologischen Prozessen von Korallen verwendet werden, beispielsweise im Nukleinsäurestoffwechsel, in der Photosynthese und im Hauptionentransport. Dies macht diese Isotope zu potenziellen Stellvertretern für die biologische Aktivität der Korallen.
In einem Perspektivenpapierveröffentlicht in der Zeitschrift für geophysikalische Forschung: Biogeowissenschaften Xuefei Chen und Kollegen geben einen Überblick darüber, wie Metallelemente Einblicke in die biologischen Reaktionen von Korallen auf den Klimawandel bieten und möglicherweise Hinweise für zukünftige Forschung geben können.
Frühere Studien haben gezeigt, dass die Isotopenverhältnisse von Kalzium und Magnesium im Skelett ein Indikator für die Temperatur sein könnten, während die Isotopenverhältnisse von Zink und Kupfer Aufschluss über die Ernährungsbedingungen geben könnten. Es bleiben jedoch Fragen sowohl auf biologischer als auch auf ökologischer Ebene bestehen. Wie unterscheidet sich beispielsweise das Metallisotopenverhalten zwischen Korallengewebe und -skeletten? Wie sind andere Elemente des Korallenökosystems, wie zum Beispiel symbiotische Algen, beteiligt?
Die Forscher fordern umfassendere Studien zur Rolle stabiler Metallisotope in Korallen und den sie umgebenden Ökosystemen. Sie sagen, dass diese zukünftige Arbeit eine multidisziplinäre Zusammenarbeit in den Bereichen Biologie, Geochemie und Ökologie umfassen und mehrere Ebenen der biologischen Organisation umfassen sollte. Weiterführende Experimente zur Korallenzucht sowie vergleichende Untersuchungen mit anorganisch erzeugtem Calciumcarbonat sind ebenfalls unerlässlich.
Mehr Informationen:
Xuefei Chen et al., Eine Perspektive zur Untersuchung der Widerstandsfähigkeit von Korallen gegenüber Klima- und Umweltveränderungen mithilfe stabiler Isotope biologisch genutzter Metallelemente, Zeitschrift für geophysikalische Forschung: Biogeowissenschaften (2024). DOI: 10.1029/2023JG007656
Diese Geschichte wurde mit freundlicher Genehmigung von Eos, gehostet von der American Geophysical Union, erneut veröffentlicht. Lesen Sie die Originalgeschichte Hier.