Nighttime oxygen drops drain energy from coral reef fish

A study from NYU Abu Dhabi reveals that brief nighttime drops in ocean oxygen increase energy expenditure in small coral reef fish, potentially affecting reef ecosystems. Researchers examined the Gulf blenny in the Arabian Gulf, the world's hottest sea, where such conditions are already extreme. The findings highlight additional stress from warming oceans beyond just higher temperatures.

In the Arabian Gulf, where summer water temperatures often exceed 36 degrees Celsius (97 degrees Fahrenheit), coral reefs endure some of the planet's most intense heat. This warmth reduces oxygen solubility in seawater, pushing fish like the Gulf blenny to their physiological limits. A new study by scientists at NYU Abu Dhabi investigates how nighttime oxygen declines exacerbate this challenge.

Oxygen levels on reefs fluctuate daily: photosynthesis from plants boosts oxygen during daylight, but at night, respiration by animals causes levels to fall without replenishment. Warming oceans worsen this by limiting oxygen diffusion and water mixing. The research, conducted at the NYU Abu Dhabi Marine Biology Laboratory, simulated these nighttime drops in controlled tanks using oxygen levels observed on local reefs.

During hypoxia, Gulf blennies slightly lowered their energy use. However, upon oxygen recovery, their aerobic metabolic rate rose by 8.67 percent over the next six hours, leading to a 2.87 percent overall daily increase in energy expenditure. The fish's critical oxygen threshold, or Scrit, stands at 47 percent air saturation—below which they cannot sustain normal metabolism. Reef measurements showed oxygen dipping under this level on more than half of summer days.

At the genetic level, low oxygen triggered genes for oxygen sensing, aiding short-term survival, but no significant lactate accumulation indicated reliance on anaerobic metabolism. Instead, increased post-hypoxia activity likely drove the energy rebound.

"These fish are already coping with some of the warmest ocean conditions on Earth," said lead author Daniel Ripley. "Our findings show that repeated nighttime drops in oxygen add a hidden layer of stress that could make it harder for them to grow and survive in the long-term."

Small fish like the Gulf blenny underpin reef food webs, serving as prey for larger species. John Burt, head of the NYUAD Marine Biology Lab, noted: "These findings have important implications for the ecology and fisheries associated with coral reefs worldwide. The Gulf blenny is representative of all small, cryptic fish that serve as the base of the food web on coral reefs worldwide, and Gulf-like conditions are going to become more common on global reefs in the coming decades."

The Arabian Gulf offers a glimpse of future ocean stressors under climate change, where even minor daily energy costs could accumulate, limiting growth and reproduction. The study appears in Functional Ecology.

مقالات ذات صلة

دراسة من جامعة نيويورك أبوظبي حددت نقص الأكسجين الليلي كعامل إجهاد رئيسي لأسماك الشعاب المرجانية في الخليج العربي. هذه الحالة من انخفاض الأكسجين ليلاً تضيف إلى المخاوف بشأن الحرارة الشديدة في المنطقة. البحث يؤكد على تهديد بيئي مُهمل للحياة البحرية.

من إعداد الذكاء الاصطناعي

تكشف أبحاث جديدة أن الشعاب المرجانية تشكل بنشاط الدورات اليومية للحياة المجهرية في المياه المحيطة، حيث تتقلب مجتمعات الكائنات الدقيقة بشكل حاد خلال يوم واحد. بقيادة باحثين من جامعات إسرائيلية، يبرز الدراسة كيف تدفع عمليات مثل الافتراس وأيض الشعاب المرجانية هذه الأنماط في خليج العقبة. يمكن لهذه النتائج المساعدة في مراقبة صحة الشعاب وسط التغيرات البيئية.

A preliminary report points to a heatwave and low oxygen levels as causes of a mass fish kill at the Umhlali River mouth in KwaZulu-Natal. Local authorities closed nearby beaches in response. Residents described the scene as heartbreaking, with thousands of fish struggling to survive.

من إعداد الذكاء الاصطناعي

وثّق فريق دولي من العلماء ما يقرب من 800 نوع، كثير منها غير معروف سابقًا، يعيش على عمق يقارب 4000 متر تحت سطح المحيط الهادئ. كما اختبرت دراستهم لمدة خمس سنوات في منطقة كلاريون-كليبرتون التأثيرات البيئية للتعدين في أعماق البحار، واكتشفت انخفاضات محلية كبيرة في أعداد الحيوانات وتنوعها. توفر النتائج، المنشورة في مجلة Nature Ecology and Evolution، بيانات حاسمة لتنظيم استخراج المعادن الحرجة في المستقبل.

 

 

 

يستخدم هذا الموقع ملفات تعريف الارتباط

نستخدم ملفات تعريف الارتباط للتحليلات لتحسين موقعنا. اقرأ سياسة الخصوصية الخاصة بنا سياسة الخصوصية لمزيد من المعلومات.
رفض