Падение рН морской воды с 8,01 до 7,77 сопровождается гибелью ветвистых кораллов и падением численности обитающих в них рыб-помацентрид — покидают привычное местообитание до 86 процентов популяции. Даже когда на такие кораллы приходится всего два процента живого покрытия рифа, рыбы стремятся обитать именно в них. Такие выводы содержит исследование, опубликованное в Journal of Animal Ecology.
Коралловые рифы занимают относительно небольшую площадь в мировом океане, но представляют собой уникальные местообитания, в которых развиваются продуктивные сообщества с высоким биоразнообразием. Чтобы поддерживать такие сложные экосистемы, в коралловом рифе должны поддерживаться три важных условия: густое пространственное покрытие, высокая скорость кальцификации (то есть роста и восстановления кораллов) и архитектурная сложность, то есть обилие кораллов разной формы.
Два основных типа кораллов — ветвистые и массивные. Массивные кораллы растут медленнее, но более устойчивы к факторам стресса за счет более прочного скелета и просто плотной формы. К ним относятся представители родов Porites, некоторые виды Montastraea и Favia. Ветвистые кораллы (например, Acropora spp.) более крупные, но за счет своей сложной формы важны для обитателей рифа, в том числе для рыб, которым служат средой обитания и укрытием. При этом во многих научных работах нет акцента на воздействие потепления, подкисления и прочих факторов стресса на кораллы разной формы, а рассматривается лишь суммарный живой коралловый покров.
Ученые под руководством Джейми Прист (Jamie Priest) из Университета Аделаиды исследовали, как подкисление океана отражается на структуре коралловых рифов. Они наблюдали за системой мелководных рифов (на глубине от трех до шести метров) у берегов Папуа — Новой Гвинеи в провинции Милн-Бей, где вода естественным образом закислена из-за влияния подводного вулкана и имеет медианный рН, равный 7,77. Для сравнения был выбран и контрольный участок рифа, где рН равен 8,01.
Авторы вели подводную съемку и оценивали морфологию и состояние кораллов, а также проводили визуальный учет пяти видов рыб из семейства Помацентрид — Acanthochromis polyacanthus, Amblyglyphidodon curacao, Dascyllus aruanus, Pomacentrus adelus и Pomacentrus moluccensis. С помощью камеры удалось отследить, как эти рыбы используют среду обитания и какие кораллы предпочитают.
На подкисленном участке живое покрытие кораллов оказалось больше, чем на контрольном (30 против 21 процента), но ветвистых кораллов на нем было меньше. Их общее покрытие было на 18 процентов ниже, и из всех живых кораллов подкисленного участка на ветвистые приходилось два процента площади. Три наиболее многочисленных вида рыб — A. polyacanthus, A. curacao и P. moluccensis — на участке с более низким значением рН показали заметное снижение плотности популяции (на 60, 86 и 80 процентов соответственно). Рыбы стремились занимать участки с ветвистыми кораллами, даже если их было сложно найти.
Модельный эксперимент в аквариуме показал, что предпочтения рыб в структуре кораллов не менялись в ответ на дополнительное подкисление воды — они предпочитали находиться в ветвистых кораллах, даже если они были мертвыми. Авторы отметили, что эти данные свидетельствуют о косвенном влиянии подкисления океана на сообщества рыб, и это влияние может оказаться более заметным чем прямое (рост концентрации растворенного углекислого газа и температуры).
Изменение климата угрожает не только кораллам на мелководье, но и мезофотическим коралловым рифам на глубине 30-50 метров. Сейчас их защищает температурная стратификация морской воды, но если потепление достигнет отметки три градуса Цельсия, то она рискует стать неустойчивой.