Estudo revela: aquecimento oceânico colapsa fluxo de oxigênio em corais antes do branqueamento

Um novo estudo da Universidade de Copenhague identificou uma consequência biológica do aquecimento das águas marinhas que pode levar a estresse agudo de oxigênio em corais. A pesquisa foi publicada na revista Science Advances.

Os recifes de coral tropicais sustentam os níveis mais altos de biodiversidade dos oceanos. Essencial ecossistema depende dos corais construtores de recife, que formam colônias de milhares de pequenos animais que secretam esqueletos de carbonato de cálcio, criando a estrutura complexa do recife.

Como todos os animais, os corais precisam de oxigênio para sobreviver. No entanto, o aumento das temperaturas oceânicas torna cada vez mais difícil a absorção de oxigênio.

Os pesquisadores combinaram experimentos de laboratório com modelagem matemática para investigar como estruturas microscópicas, conhecidas como cílios, ajudam os corais a obter oxigênio e como o movimento ciliar é afetado pelo aumento das temperaturas da água do mar.

A superfície de um coral é coberta por milhares de cílios. Quando essas estruturas se movem de coordenada, geram pequenos movimentos de água logo acima da superfície do coral. Isso aumenta o suprimento de oxigênio à noite, quando os corais dependem inteiramente da absorção de oxigênio da água do mar circundante.

O estudo mostra que, sob temperaturas moderadamente elevadas, os corais podem atender à sua maior demanda de oxigênio, acelerando o movimento ciliar e, consequentemente, intensificando o fluxo de água perto da superfície.

Nessa faixa de temperatura, os corais podem compensar a maior demanda de oxigênio, aumentando efetivamente sua ‘respiração’. No entanto, esse mecanismo compensatório não persiste em temperaturas mais altas.

Quando as temperaturas aumentaram ainda mais, o movimento ciliar e o fluxo de água resultante não foram mais suficientes para atender à demanda de oxigênio do coral. Ao mesmo tempo, o consumo de oxigênio pelos tecidos do coral continuou a aumentar. Como resultado, a fina camada de água circulando diretamente acima da superfície do coral tornou-se progressivamente depletada de oxigênio.

Uma vez que as temperaturas da água do mar excederam um limiar crítico, o movimento ciliar entrou em colapso. Nos experimentos, isso ocorreu em aproximadamente 37 graus Celsius.

Nesse ponto, os cílios desaceleraram, perderam a sincronia e eventualmente pararam de se mover completamente. Consequentemente, o suprimento de oxigênio para o coral diminuiu drasticamente, causando a ruptura dos tecidos e, eventualmente, a morte do coral.

Os pesquisadores enfatizam que esse limiar térmico não é universal e pode ser menor, dependendo das condições locais de temperatura, adaptação a longo prazo e composição de espécies de coral em diferentes recifes.

Além disso, o estudo indica que o estresse de oxigênio e o branqueamento estão intimamente interligados. Conforme as temperaturas aumentam, o metabolismo e a demanda de oxigênio do coral aumentam. Se a capacidade dos cílios de transportar oxigênio for comprometida ao mesmo tempo, o coral experimenta estresse de oxigênio precisamente quando está sob maior pressão fisiológica.

Esse estresse de oxigênio pode intensificar os processos biológicos que levam ao branqueamento e, em alguns casos, causar danos graves ou morte antes que o branqueamento se torne visível.

As implicações se estendem além dos recifes de coral. Muitos outros organismos marinhos usam cílios para regular o movimento da água e o suprimento de oxigênio, incluindo esponjas, ascídias e anêmonas do mar.

O mecanismo recém-identificado pode ser relevante para uma ampla gama de espécies, tanto em recifes tropicais quanto em outros ecossistemas marinhos já sob pressão do aquecimento e da dessaturação oceânica.

Segundo o portal Phys.org, o estudo demonstra como pequenas mudanças na superfície imediata dos organismos podem ter grandes consequências para a vida marinha à medida que as mudanças climáticas se intensificam.