Published September 30, 2005
| Version v1
Publication
Open
Effects of changing seawater temperature on photosynthesis and calcification in the scleractinian coral <i>Galaxea fascicularis</i>, measured with O<sub>2</sub>, Ca<sup>2+</sup> and pH microsensors
Creators
Description
Single polyps of Galaxea fascicularis were fixed to glass vials with underwater epoxy resin.After regeneration into microcolonies they were used for microsensor measurements of photosynthesis and calcification under different incubating temperatures.Gross photosynthesis was found highest at temperatures of 23 and 26ºC (ca.0.022 mole O 2 m -3 s -1 ), close to the ambient temperature (i.e.26ºC).At 35°C, gross photosynthesis was irreversibly inhibited as the microcolonies bleached.The net photosynthesis rapidly decreased with temperature and became negative at temperatures higher than 29ºC.Profiles of O 2 and Ca 2+ showed a strong effect of temperature on them.The concentrations of Ca 2+ measured on the polyp surface also showed temperature dependence of Ca 2+ uptake.In the dark and below 29ºC, the surface Ca 2+ concentration was temperature independent.During illumination, the surface Ca 2+ concentration showed a dip at 26 ºC (ca.8.7 mM), indicating maximum uptake rates at ambient temperature.However, at 32ºC and higher, Ca 2+ was slightly higher at the tissue surface than in the seawater, in both light and dark, resulting from calcium dissolution.The surface pH in light increased gradually from 8.3 to 8.6 with increasing temperature to 23ºC, and thereafter remained constant to 29ºC.At 32 ºC, the pH became slightly acidic compared with the water phase, probably due to a decrease in the uptake of CO 2 by photosynthesis.The largest difference in pH between light and dark incubations was at temperatures between 23 and 29ºC (7.5-7.7 in dark versus 8.6-8.7 in light), which indicate high rates of photosynthesis and respiration in this temperature range .It is concluded that photosynthetic activity in the coral is maintained up to rather high temperatures (32ºC), but corals at super-optimum temperatures (above 26ºC) consume more O 2 than they produce, decalcify and produce CO 2 .
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
تم تثبيت سلائل واحدة من جالاكسيا الحزمية على قوارير زجاجية مع راتنجات الايبوكسي تحت الماء. بعد التجديد في المستعمرات الصغيرة تم استخدامها لقياسات المستشعر الدقيق لعملية التمثيل الضوئي والتكلس تحت درجات حرارة حضانة مختلفة. تم العثور على التمثيل الضوئي الإجمالي أعلى في درجات حرارة 23 و 26 درجة مئوية (حوالي 0.022 مول O 2 م -3 ثانية -1 )، على مقربة من درجة الحرارة المحيطة (أي 26 درجة مئوية). عند 35 درجة مئوية، تم تثبيط التمثيل الضوئي الإجمالي بشكل لا رجعة فيه مع تبييض المستعمرات الصغيرة. انخفض التمثيل الضوئي الصافي بسرعة مع درجة الحرارة وأصبح سالبًا في درجات حرارة أعلى من 29 درجة مئوية. أظهرت ملفات O 2 و Ca 2+ تأثيرًا قويًا لدرجة الحرارة عليها. كما أظهرت تركيزات Ca 2+ المقاسة على سطح السليلة اعتمادًا على درجة الحرارة من Ca 2+ الامتصاص. في الظلام وأقل من 29 درجة مئوية، كان تركيز Ca 2+ السطحي مستقلًا عن درجة الحرارة. أثناء الإضاءة، أظهر تركيز Ca 2+ السطحي انخفاضًا عند 26 درجة مئوية (حوالي 8.7 مللي متر)، مما يشير إلى أقصى معدلات امتصاص عند درجة الحرارة المحيطة. ومع ذلك، عند 32 درجة مئوية وأعلى، كان Ca 2+ أعلى قليلاً على سطح الأنسجة مقارنة بمياه البحر، في كل من الضوء والظلام، الناتج عن ذوبان الكالسيوم. زاد الرقم الهيدروجيني للسطح في الضوء تدريجيًا من 8.3 إلى 8.6 مع زيادة درجة الحرارة إلى 23 درجة مئوية، وبعد ذلك ظل ثابتًا إلى 29 درجة مئوية. عند 32 درجة مئوية، أصبح الرقم الهيدروجيني حمضيًا قليلاً مقارنة بمرحلة الماء، ربما بسبب انخفاض امتصاص ثاني أكسيد الكربون عن طريق التمثيل الضوئي. كان أكبر فرق في الرقم الهيدروجيني بين حضانات الضوء والظلام في درجات حرارة تتراوح بين 23 و 29 درجة مئوية (7.5-7.7 في الظلام مقابل 8.6-8.7 في الضوء)، مما يشير إلى ارتفاع معدلات التمثيل الضوئي والتنفس في هذا النطاق من درجات الحرارة. تم استنتاج أن نشاط التمثيل الضوئي في المرجان يتم الحفاظ عليه حتى درجات حرارة عالية إلى حد ما (32 درجة مئوية)، لكن المرجان في درجات الحرارة المثلى (فوق 26 درجة مئوية) يستهلك O 2 أكثر مما ينتج، ويزيل الكلس وينتج ثاني أكسيد الكربون 2 .Translated Description (French)
Des polypes uniques de Galaxea fascicularis ont été fixés à des flacons en verre avec de la résine époxy sous-marine. Après régénération en microcolonies, ils ont été utilisés pour des mesures par microcapteurs de la photosynthèse et de la calcification à différentes températures d'incubation. La photosynthèse globale a été trouvée la plus élevée à des températures de 23 et 26 ºC (environ 0,022 mole O 2 m -3 s -1 ), près de la température ambiante (soit 26 ºC).À 35 ºC, la photosynthèse brute a été inhibée de manière irréversible à mesure que les microcolonies blanchissaient. La photosynthèse nette a rapidement diminué avec la température et est devenue négative à des températures supérieures à 29 °C. Les profils d'O 2 et de Ca 2+ ont montré un fort effet de la température sur eux. Les concentrations de Ca 2+ mesurées sur la surface du polype ont également montré une dépendance de la température de l'absorption de Ca 2+. Dans l'obscurité et en dessous de 29 °C, la concentration de Ca 2+ en surface était indépendante de la température. Pendant l'éclairage, la concentration de Ca 2+ en surface a montré une baisse à 26 °C (environ 8,7 mM), indiquant des taux d'absorption maximaux à la température ambiante. Cependant, à 32 °C et plus, Ca 2+ était légèrement plus élevé à la surface des tissus que dans l'eau de mer, dans les deux conditions de lumière et sombre, résultant de la dissolution du calcium. Le pH de surface à la lumière a augmenté progressivement de 8,3 à 8,6 avec l'augmentation de la température à 23 ºC, puis est resté constant à 29 ºC. À 32 ºC, le pH est devenu légèrement acide par rapport à la phase aqueuse, probablement en raison d'une diminution de l'absorption de CO 2 par la photosynthèse. La plus grande différence de pH entre les incubations claires et sombres était à des températures comprises entre 23 et 29 ºC (7,5-7,7 à l'obscurité contre 8,6-8,7 à la lumière), ce qui indique des taux élevés de photosynthèse et de respiration dans cette plage de températures. On en conclut que l'activité photosynthétique dans le corail est maintenue à des températures plutôt élevées (32 ºC), mais les coraux à des températures super-optimales (supérieures à 26 ºC) consomment plus d'O 2 qu'ils ne produisent, se décalcifient et produisent du CO 2 .Translated Description (Spanish)
Se fijaron pólipos individuales de Galaxea fascicularis a viales de vidrio con resina epoxi subacuática. Después de la regeneración en microcolonias, se utilizaron para mediciones de microsensores de fotosíntesis y calcificación a diferentes temperaturas de incubación. La fotosíntesis bruta se encontró más alta a temperaturas de 23 y 26ºC (ca.0.022 mol O 2 m -3 s -1 ), cerca de la temperatura ambiente (es decir, 26ºC). A 35ºC, la fotosíntesis bruta se inhibió irreversiblemente a medida que las microcolonias se blanquearon. La fotosíntesis neta disminuyó rápidamente con la temperatura y se volvió negativa a temperaturas superiores a 29 ° C. Los perfiles de O 2 y Ca 2+ mostraron un fuerte efecto de la temperatura en ellos. Las concentraciones de Ca 2+ medidas en la superficie del pólipo también mostraron dependencia de la temperatura de la captación de Ca 2+. En la oscuridad y por debajo de 29 ° C, la concentración de Ca 2+ en la superficie fue independiente de la temperatura. Durante la iluminación, la concentración de Ca 2+ en la superficie mostró una caída a 26 ° C (ca.8.7 mM), lo que indica tasas máximas de captación a temperatura ambiente. Sin embargo, a 32 ° C y más, el Ca 2+ fue ligeramente mayor en la superficie del tejido que en el agua de mar, en ambos casos con luz y oscuro, como resultado de la disolución del calcio. El pH de la superficie en la luz aumentó gradualmente de 8,3 a 8,6 con el aumento de la temperatura a 23 °C, y luego se mantuvo constante a 29 °C. A 32 °C, el pH se volvió ligeramente ácido en comparación con la fase acuosa, probablemente debido a una disminución en la absorción de CO 2 por la fotosíntesis. La mayor diferencia en el pH entre las incubaciones de luz y oscuridad fue a temperaturas entre 23 y 29 °C (7,5-7,7 en la oscuridad frente a 8,6-8,7 en la luz), lo que indica altas tasas de fotosíntesis y respiración en este rango de temperatura. Se concluye que la actividad fotosintética en el coral se mantiene hasta temperaturas bastante altas (32 °C), pero los corales a temperaturas superóptimas (superiores a 26 °C) consumen más O 2 de lo que producen, descalcifican y producen CO 2 .Files
261.pdf
Files
(414.4 kB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:70df120f628f0498ab150c0d0c97ddab
|
414.4 kB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- آثار تغيير درجة حرارة مياه البحر على التمثيل الضوئي والتكلس في المرجان الصلبة <i>غالاكسيا الحزمية</ i>، تقاس مع O<sub>2</ sub>، Ca<sup>2+</ sup> وأجهزة الاستشعار الدقيقة لدرجة الحموضة
- Translated title (French)
- Effets du changement de température de l'eau de mer sur la photosynthèse et la calcification dans le corail scléractinien <i>Galaxea fascicularis</i>, mesurés avec des microcapteurs O<sub>2 </sub >, Ca<sup>2+</sup> et pH
- Translated title (Spanish)
- Efectos del cambio de temperatura del agua de mar sobre la fotosíntesis y calcificación en el coral escleractiniano <i>Galaxea fascicularis</i>, medido con microsensores de O<sub>2</sub>, Ca<sup>2+</sup> y pH
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2158618969
- DOI
- 10.3989/scimar.2005.69n3347
References
- https://openalex.org/W1481702340
- https://openalex.org/W155990754
- https://openalex.org/W167711412
- https://openalex.org/W1963800262
- https://openalex.org/W1975300854
- https://openalex.org/W1976414188
- https://openalex.org/W1976982856
- https://openalex.org/W1977736244
- https://openalex.org/W1987706686
- https://openalex.org/W1991462310
- https://openalex.org/W1995250647
- https://openalex.org/W2009165110
- https://openalex.org/W2009592785
- https://openalex.org/W2011157150
- https://openalex.org/W2012302708
- https://openalex.org/W2015045796
- https://openalex.org/W2024078785
- https://openalex.org/W2027557318
- https://openalex.org/W2036068616
- https://openalex.org/W2042532722
- https://openalex.org/W2051620987
- https://openalex.org/W2059593242
- https://openalex.org/W2059617369
- https://openalex.org/W2059732463
- https://openalex.org/W2067948282
- https://openalex.org/W2085019257
- https://openalex.org/W2093116955
- https://openalex.org/W2096662755
- https://openalex.org/W2103819980
- https://openalex.org/W2117143132
- https://openalex.org/W2121522078
- https://openalex.org/W2130120247
- https://openalex.org/W2136842468
- https://openalex.org/W2148998769
- https://openalex.org/W2152104358
- https://openalex.org/W2164428407
- https://openalex.org/W2167505585
- https://openalex.org/W2170788996
- https://openalex.org/W2172275656
- https://openalex.org/W2206677283
- https://openalex.org/W2273227055
- https://openalex.org/W2339084534
- https://openalex.org/W2463663247
- https://openalex.org/W2470075243
- https://openalex.org/W2471468363
- https://openalex.org/W2504098981
- https://openalex.org/W2514713603
- https://openalex.org/W2783907085