Reduzir a poluição por nutrientes ajuda os corais a resistir ao clareamento

poluição por nutrientes
Escolas de sargentos de cauda de tesoura e chromis azul-esverdeados nadam sobre uma barragem de coral-de-coral na ilha de Moorea. Crédito: Jeff Liang

Recifes de coral não estão condenados. Embora as atividades humanas ameacem os ecossistemas icônicos de muitas maneiras diferentes, os cientistas sustentam que os recifes podem continuar a prosperar com a assistência certa.

Um estudo realizado por pesquisadores da UC Santa Barbara detalha como a redução da poluição por nutrientes pode ajudar a impedir o branqueamento de corais durante as ondas de calor moderadas. Os resultados, que aparecem na revista Proceedings da Academia Nacional de Ciências, oferecem novas estratégias para gerenciar esses ecossistemas altamente ameaçados, porém importantes.

Os corais que constroem recifes hospedam algas benéficas em seus tecidos. Em troca de proteção e nitrogênio , as algas fornecem açúcar ao coral. Tudo está bem até a água ficar muito quente.

Em temperaturas mais altas , a fotossíntese das algas entra em excesso e o equilíbrio químico entre o coral e as algas se decompõe. Em um determinado momento, o coral ejeta seu inquilino em um processo conhecido como branqueamento. Os corais podem sobreviver por um tempo sem suas algas; portanto, a recuperação é possível se as condições voltarem ao normal rapidamente. Mas, na ausência de seu parceiro, o coral acabará por morrer, e quanto pior o clareamento, maior a probabilidade de isso acontecer.

Experimentos em laboratório, bem como alguns pequenos estudos de campo, começaram a sugerir aos pesquisadores que a poluição por nitrogênio , como o escoamento de fertilizantes e esgotos, poderia exacerbar o branqueamento. O excesso de nitrogênio na água pode causar um curto-circuito na parceria benéfica entre os corais e as algas. No entanto, até agora, não se sabia se os efeitos dos nutrientes no clareamento ocorreram em muitos corais em grandes áreas.

Os cientistas da UC Santa Barbara decidiram investigar os efeitos do nitrogênio no branqueamento de corais – na escala de uma ilha inteira – como parte de seu projeto de pesquisa ecológica de longo prazo na ilha de Moorea, na Polinésia Francesa.

A equipe pesquisou mais de 10.000 corais em torno de Moorea durante uma onda de calor moderada em 2016. Eles estudaram colônias de corais individuais em diferentes habitats para capturar a variabilidade em alta resolução em toda a ilha como um todo. Como as concentrações de nitrogênio flutuam naturalmente na água do mar, os pesquisadores coletaram amostras de Turbinaria ornata, uma grande alga comum nos recifes ao redor de Moorea. Isso forneceu um registro do nitrogênio disponível para os corais nos meses que antecederam a onda de calor.

“Essas relações são muito complexas”, disse a autora Mary Donovan, pesquisadora de pós-doutorado no Instituto de Ciências Marinhas da universidade. “Portanto, estudá-los em escalas espaciais e temporais que correspondem aos que acontecem na natureza é fundamental para revelar essas interações realmente importantes”.

A equipe descobriu que altos níveis de poluição por nitrogênio diminuíam a temperatura na qual os corais começaram a alvejar. Também aumentou a severidade do clareamento. “Basicamente, dobra a gravidade do branqueamento”, disse Russ Schmitt, professor do Departamento de Ecologia, Evolução e Biologia Marinha (EEMB). Os corantes branquearam a temperaturas extremas, independentemente da quantidade de nitrogênio existente no sistema, mas mesmo um pouco de excesso de nitrogênio poderia inclinar a escala para um branqueamento severo sob condições moderadas de calor.

Os cientistas analisaram os dois tipos mais comuns de coral ramificado em Moorea. Eles esperavam que eles respondessem diferentemente à poluição por nutrientes, já que um é mais sensível ao estresse por temperatura do que o outro. No entanto, ambos os tipos de corais apresentaram respostas idênticas. Isso sugeriu que o forte efeito da poluição do nitrogênio sobre os corais a temperaturas normalmente abaixo dos níveis que desencadeiam o branqueamento pode ser amplamente aplicado a muitas espécies de corais.

As mudanças climáticas aumentaram a força e a frequência das ondas de calor marinhas, o que aumentou a gravidade do branqueamento, segundo os pesquisadores. Eles explicaram que os recifes de coral estão em um ponto de inflexão; portanto, toda estratégia disponível para incentivar a saúde e a resiliência dos recifes precisa ser explorada. “Este estudo mostra que é possível tomar algumas ações locais, como reduzir a poluição por nutrientes, para dar aos recifes uma chance, pelo menos no curto prazo”, disse a coautora Sally Holbrook, também professora da EEMB.

Os pesquisadores planejam continuar investigando como o efeito da poluição por nutrientes no clareamento se traduz na mortalidade de corais. A equipe realizou uma pesquisa semelhante em 2019, um ano que registrou algumas das temperaturas mais altas da água já registradas na ilha de Moorea. Suas descobertas devem oferecer uma explicação melhor dos efeitos a longo prazo da poluição de nutrientes nos ecossistemas dos recifes de coral.

“Ondas de calor marinhas e branqueamento de corais são o desafio definitivo que os recifes de coral enfrentam no século 21”, disse o coautor Deron Burkepile, professor da EEMB. “O gerenciamento das emissões de CO2 requer ação global; portanto, como ecologistas e conservacionistas, também estamos procurando alavancas que possamos usar em escala local para ajudar os ecossistemas de recifes de coral a suportar esses estressores globais enquanto também tomamos medidas para lidar com as mudanças climáticas“.