Corais brasileiros recorrem a "jeitinho" para resistir ao aquecimento dos oceanos

Recife de corais do Mar dos Sargaços, Bermudas. A água é clara e possui baixos níveis de sedimentação, diferentemente da costa brasileira, que tem altos índices de nutrientes e baixa luminosidade. Ambas as regiões hospedam espécies de corais semelhantes em termos evolutivos - Foto: Kevin Wong

Vistas como refúgio a ser preservado, espécies brasileiras são capazes de se ajustar a novas condições causadas pelas mudanças climáticas

 15/03/2022 - Publicado há 5 meses  Atualizado: 16/03/2022 as 17:08

Autor: Ivanir Ferreira

Arte: Ana Júlia Maciel

A capacidade de ajuste a novas condições ambientais faz os corais do litoral brasileiro serem mais tolerantes ao branqueamento, fenômeno desencadeado, principalmente, pelo aumento da temperatura dos oceanos. “Ao serem expostos a um cenário simulado de mudanças climáticas, em laboratório, com aumento de temperatura de 2,5ºC [aquecimento] e diminuição de 0,3 unidade de pH [acidificação], espécies de corais da costa brasileira responderam positivamente a essas condições, o que sugere uma evolução de respostas fisiológicas dirigidas pelas águas, ricas em nutrientes e matéria orgânica e com menor luminosidade devido ao escoamento de sedimentos da costa brasileira”, explica ao Jornal da USP o biólogo e coordenador da pesquisa Samuel Coelho de Faria, professor do Centro de Biologia Marinha (Cebimar) da USP e pesquisador associado do Projeto Coral Vivo. Segundo ele, a capacidade de plasticidade dos corais é um ‘jeitinho brasileiro’ da nossa fauna coralínea de serem tolerantes às mudanças climáticas. A região (o litoral brasileiro) está sendo vista como um grande refúgio de tolerância aos impactos das mudanças climáticas, merecendo prioridade em políticas públicas de conservação ambiental.

O estudo experimental comparativo incluiu dezoito espécies de corais (17 escleractínios e um hidrocoral) originárias da costa brasileira e do Mar dos Sargaços (Bermudas), localizado no Oceano Atlântico, próximo à costa leste dos Estados Unidos (EUA). “Ambas as regiões hospedam espécies de corais semelhantes em termos evolutivos, mas apresentam diferentes características físico-químicas em suas águas, especialmente no que diz respeito à quantidade de nutrientes e disponibilidade de luz”, diz o pesquisador.

Segundo o estudo, os ecossistemas que envolvem recifes de corais são fundamentais para a manutenção da biodiversidade aquática. São fontes de alimento, abrigo e proteção para muitas espécies e cerca de 25% de toda a biodiversidade oceânica é abrigada pelos recifes de coral. A degradação e o esgotamento desses recursos trarão repercussões negativas para toda a sociedade, relata. Inúmeras espécies dependentes dos recifes servem como fontes para medicamentos e agentes bioquímicos, além de movimentarem mais de 30 bilhões de dólares por ano em bens e serviços como a pesca, turismo, alimentação, desenvolvimento médico e tecnológico e proteção da costa. Os recifes proporcionam uma teia de interações complexa, com impactos diretos, portanto, no próprio ambiente terrestre do qual fazemos parte, diz o professor Faria. 

Biólogo e coordenador da pesquisa Samuel Coelho de Faria, professor do Centro de Biologia Marinha (Cebimar) da USP - Foto: Arquivo pessoal

O branqueamento é uma resposta natural de defesa dos corais a situações de estresse térmico, relata Miguel Mies, pesquisador associado do Instituto Oceanográfico (IO) da USP e do Projeto Coral Vivo. O fenômeno, que é decorrente do aquecimento global, vem acontecendo em várias partes do mundo, mas alguns estudos vêm demonstrando que os corais brasileiros são menos afetados. Um artigo assinado por Mies com outros autores publicado na Frontiers traz dados que mostram que os recifes de coral do Atlântico Sul são os principais refúgios do aquecimento global e menos suscetíveis ao branqueamento. Para compreender as razões que fazem os corais do Brasil serem mais tolerantes ao aumento da temperatura marinha que pode levá-los à morte, o professor Faria explica aspectos fisiológicos dos corais.

Relação simbiótica dos corais com as zooxantelas

Os corais são animais marinhos, e muitas espécies realizam fotossíntese por possuírem uma relação simbiótica com microalgas intracelulares chamadas zooxantelas. Em águas rasas com acesso à luz, essas microalgas atendem até 98% das demandas energéticas do coral hospedeiro, também contribuindo, em parte, para sua coloração peculiar. Por sua vez, as zooxantelas sobrevivem e crescem graças também aos produtos gerados pelo metabolismo do coral, especialmente os compostos nitrogenados, além de receberem abrigo, proteção e uma posição estável na coluna d’água para acesso à luz. A energia provida pela fotossíntese e desempenhada pelas zooxantelas é também responsável por abastecer as maiores taxas de calcificação dos corais, na formação do esqueleto, cuja estrutura é composta de carbonato de cálcio. “É uma relação de dupla-troca em que ambos são mutuamente beneficiados”, diz o pesquisador.

Em episódios de branqueamento ocasionado pelo aquecimento das águas, os corais, por uma ação de defesa, expulsam as zooxantelas de dentro de seus tecidos porque elas passam a ser fontes geradoras de grandes quantidades de espécies reativas de oxigênio que deflagram estresse oxidativo, substâncias essas que se difundem pelos tecidos do coral hospedeiro. Como consequência, esses animais perdem a capacidade de serem abastecidos pela fotossíntese e se tornam translúcidos pela perda dos simbiontes, deixando exposta a cor branca de seu esqueleto subjacente.

Águas brasileiras: turbidez rica em sedimentos e nutrientes

Mies explica que as águas oceânicas do litoral brasileiro possuem características bastante diferenciadas de outras regiões. São ricas em nutrientes e sedimentos oriundos da costa brasileira, que chegam ao mar por meio de seus afluentes. Segundo o pesquisador, a fauna coralínea que se desenvolveu por aqui tem baixa diversidade, tem alto grau de endemismo (típicos dessa região) e é bastante tolerante a essas condições adversas. O Mar dos Sargaços, diferentemente das águas brasileiras, possui águas cristalinas e baixo nível de nutrientes e matéria orgânica.

Voltando à pesquisa

Os corais foram transportados dentro de caixas com água do mar até as respectivas bases de pesquisa no Projeto Coral Vivo (Porto Seguro, Bahia, Brasil) e no Bermuda Institute of Ocean Sciences (St. George’s, Bermudas), onde foram aclimatados por 21 dias em aquários, em sistema aberto e fluxo contínuo com água do mar. A luminosidade, a temperatura e o pH foram mantidos constantes, com exceção das características físico-químicas da água, que eram típicas de cada região.

Após a aclimatação, os corais foram submetidos a um aumento simulado de temperatura de 2,5ºC e redução de 0,3 unidade de pH das águas por 14 dias. Nestas condições, as espécies de corais das Bermudas sofreram branqueamento (perda de zooxantelas e de clorofila) após serem expostas ao cenário de mudanças climáticas. Já as espécies brasileiras demonstraram um efeito compensatório quanto ao teor de clorofila e capacidade antioxidante.

Os pesquisadores observaram que tanto as espécies de Bermudas quanto as brasileiras demonstraram ter uma redução na densidade de simbiontes (zooxantelas) em torno de 30%. “Isso significa que, na média, espécies de ambas as localidades expulsaram as zooxantelas após o tratamento simulado de temperatura e pH”, diz o pesquisador. No entanto, os corais do Brasil apresentaram aumento médio de até 90% no teor de clorofila, o que significa que a concentração por célula de zooxantela chegou a aumentar em até sete vezes. Faria explica que as zooxantelas da costa do Brasil foram capazes de elevar o conteúdo de clorofila diante de estressores ambientais, uma resposta conceituada como plasticidade simbiótica.

Sistema antioxidante

Em relação ao sistema de defesa, em condições naturais, a capacidade antioxidante das espécies de Bermudas é cerca de dez vezes maior que a das espécies brasileiras. No entanto, quando expostas ao cenário simulado de aumento de temperatura e redução no pH, apenas as espécies do Brasil foram capazes de aumentar as defesas antioxidantes, um incremento médio de 40%, o que sugere que elas lidam melhor com o estresse oxidativo induzido, diz Faria. Esse efeito compensatório é uma capacidade de ajuste das espécies brasileiras diante de novas condições ambientais, conceito denominado de plasticidade antioxidante.

Quanto aos níveis de calcificação dos corais – índice que indica as condições de saúde e disponibilidade de energia para crescimento –, o estudo mostrou que houve também uma elevação média de 15% nas espécies brasileiras e redução média de aproximadamente 10% nas espécies de Bermudas, indicando que o crescimento dos corais brasileiros não foi afetado negativamente.

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As plasticidades simbiótica e antioxidante parecem sustentar os níveis de calcificação mais elevados nas espécies da costa brasileira, relata Faria. “A pesquisa não apenas confirmou a hipótese de maior tolerância fisiológica das espécies brasileiras diante do câmbio climático, como também verificou uma coevolução das plasticidades simbiótica e antioxidante no Atlântico Sul. A capacidade de responder positivamente quanto ao conteúdo de clorofila e defesas antioxidantes diante do tratamento induzido evoluiu de forma integrada e convergente nas espécies brasileiras, uma relação dirigida pela emblemática natureza nutricional e luminosa das nossas águas brasileiras”, conclui.

As instituições envolvidas na pesquisa foram a USP (Cebimar, Instituto de Biociências e Instituto Oceanográfico), Bermuda Institute of Ocean Sciences, University of California, Riverside Smithsonian Tropical Research Institute, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Universidade Federal do Rio Grande (Furg) e Universidade Federal de São Paulo (Unifesp). 

 

Mudanças climáticas

Em fevereiro, o Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC, em inglês) divulgou novo relatório sobre aquecimento global com alertas de impactos irreversíveis para a humanidade caso não sejam tomadas decisões nas próximas duas ou três décadas para diminuir a emissão de gases de efeito estufa (CO2,CH4, N2O, HFCs, PFCs e SF6) que impedem a perda de calor terrestre e mantêm o planeta aquecido.

Segundo o documento, que compila e sintetiza estudos de milhares de cientistas, o mundo aqueceu em média 0,85°C entre 1880 e 2012. As três últimas décadas foram as mais quentes desde 1850. O aumento da temperatura entre a média do período 1850-1900 e a média do período 2003–2012 foi de aproximadamente 0,78°C.

Os oceanos têm acumulado a maior parte desse calor, servindo como um amortecedor para o aquecimento da atmosfera, estocando mais de 90% da energia do sistema do clima e muito do gás carbônico. O mar está se tornando mais ácido (menos alcalino) pela continuada absorção de gás carbônico.

Segundo o relatório, se as emissões continuarem dentro das tendências atuais – o aquecimento vai aumentar, podendo chegar a 4,8°C até 2100 -, os efeitos negativos se multiplicarão e perturbarão todos os componentes do sistema climático, com graves repercussões sobre o bem-estar da humanidade e de todas as outras formas de vida.

Ao comentar o relatório do IPCC, Miguel Mies lamenta que a humanidade não esteja conseguindo frear o aquecimento global e que em consequência disso, em pouco tempo, talvez três décadas, se nada for feito, os recifes de corais serão perdidos. “Esquentar apenas 1,5ºC ou 2ºC não atende às necessidades de proteção dos recifes de corais. Eles vão perecer muito antes desse cenário”, diz.

Mais informações: e-mail sfaria@usp.br Samuel Coelho de Faria


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