Ecossistemas de recifes de coral estão severamente ameaçados pelas mudanças climáticas. A necessidade urgente de abordar o problema está conduzindo uma nova era de inovação na ciência dos recifes, demonstrada por uma exploração multidisciplinar global de diferentes abordagens para aumentar a resiliência dos corais.
Pela King Abdullah University of Science and Technology publicado por Phys.
Uma equipe internacional, incluindo os professores da KAUST, Manuel Aranda e Raquel Peixoto, com o professor adjunto Chris Voolstra, propuseram uma estrutura adaptativa para aumentar a resiliência dos corais em face das mudanças climáticas.
A equipe propõe a integração das abordagens atuais que se concentram na restauração da cobertura do recife com abordagens emergentes, como a propagação sexual seletiva, probióticos de coral e endurecimento ambiental, para aumentar a resiliência ao estresse do coral e permitir que os recifes voltem a crescer sob condições ambientais alteradas.
Os pesquisadores investigaram uma série de ferramentas para manter ou mesmo reconstruir e reabilitar recifes, aumentar as taxas de recuperação e promover resistência às pressões ambientais.
O conhecimento sobre como os holobiontes de coral (o animal coral junto com suas algas, bactérias e vírus associados) respondem ou se adaptam ao estresse fornece oportunidades para modificar essas respostas, usando os mesmos mecanismos que os corais desenvolveram naturalmente para sobreviver ao estresse.
Como todos os animais, os corais respondem às mudanças em seu ambiente por meio da aclimatação (o processo fisiológico de se acostumar a uma nova condição) e adaptação.
Os pesquisadores dizem que as populações naturais já podem estar se adaptando ao aumento das temperaturas da superfície do mar. A capacidade de pelo menos algumas espécies de corais se adaptarem às mudanças nas condições ambientais apresenta a possibilidade de usar essa capacidade por meio de um processo conhecido como endurecimento ambiental, onde os corais jovens são pré-condicionados, expondo-os gradualmente a temperaturas mais altas, como forma de aumentar a tolerância ao futuro eventos de estresse por calor.
Os pesquisadores também estão investigando o uso de abordagens de reprodução seletiva para alcançar a adaptação de corais.
A pesquisa de Aranda e colegas mostrou o potencial da reprodução seletiva usando corais dos recifes mais quentes do mundo para transferir a tolerância ao calor para outras populações. “As adaptações genéticas a temperaturas mais altas podem ser transmitidas em uma única geração, com larvas de coral de pais de regiões mais quentes produzindo descendentes com até 10 vezes mais chances de sobrevivência sob estresse por calor”, diz Aranda.
“Possíveis intervenções podem ser a realocação de colônias termotolerantes para regiões mais frias, para introduzir variantes genéticas adaptativas nessas populações, ou reprodução seletiva usando colônias termotolerantes.”
Probióticos
Outra estratégia é o uso de microorganismos benéficos para corais (BMCs) como “probióticos” para melhorar a saúde dos corais, aumentando potencialmente a entrada de nutrientes para mitigar o estresse e compostos tóxicos, ou controlando patógenos.
Peixoto lidera um grupo na KAUST que trabalha nesta área e seu trabalho, em conjunto com colaboradores internacionais, provou o conceito de que os BMCs podem até promover a recuperação do branqueamento de corais e prevenir a mortalidade ao mitigar a síndrome do transtorno de estresse pós-calor.
“É tarde demais para a natureza se curar e precisamos desenvolver ferramentas para acelerar a adaptação natural dos holobiontes de coral”, diz Peixoto. “Os probióticos podem aumentar a sobrevivência de colônias de corais nativos no recife, incluindo as menos tolerantes, sem a necessidade de movê-los para o laboratório ou outras áreas, ajudando assim a manter parte da diversidade genética.”
Uma estrutura de intervenção adaptativa
Os pesquisadores dizem que tentar recriar os recifes como eram antes é algo inatingível e provavelmente não proporcionaria resiliência futura à medida que os estressores climáticos persistem e se intensificam. Em vez disso, o objetivo deve ser aumentar a diversidade funcional e genética atual por meio da reabilitação ambiental para permitir que os recifes prosperem sob condições ambientais alteradas.
As medidas de intervenção destinadas a aumentar a resiliência dos corais irão, esperançosamente, reter recifes de corais funcionais suficientes para ajudar na recuperação a longo prazo até que a neutralidade do clima seja alcançada.
Os autores dizem que essas medidas têm maior probabilidade de sucesso se aproveitarem a capacidade adaptativa natural dos corais, e que todas essas ferramentas podem ser combinadas e / ou ajustadas dependendo do objetivo e do status de degradação do recife. Reprodução seletiva e probióticos podem ser combinados para aumentar a abundância de colônias tolerantes ao calor enquanto retém parte da diversidade de corais nativos, por exemplo.
Uma prioridade importante para os esforços de restauração global é entender o grau em que tais intervenções se traduzem em efeitos no nível do recife, ou o tempo necessário para que essas intervenções tenham um impacto no nível do recife.
Juntamente com os esforços para aumentar a resiliência do coral, os pesquisadores enfatizam a importância de mitigar o impacto dos parâmetros ambientais, como a qualidade da água, que estão amplamente ligados à resiliência do recife e diretamente implicados no branqueamento do coral e suscetibilidade a doenças.
Eles concluem que a restauração e reabilitação de recifes de coral têm mais probabilidade de ter sucesso usando estruturas que podem adotar uma variedade de práticas – soluções especializadas e manipulativas a serem aplicadas quando os recifes estão gravemente ameaçados ou degradados, junto com medidas de escala mais ampla que visam manter o recife saudável, como monitoramento da qualidade da água.
Mais informações: Christian R. Voolstra et al, Extending the natural adaptive capacity of coralobionts, Nature Reviews Earth & Environment (2021). DOI: 10.1038 / s43017-021-00214-3
