Branqueamento de Corais: Significado, Ocorrência e Fatores que Causam Branqueamento de Corais

Leia este artigo para aprender sobre o branqueamento de corais: significado, ocorrência e fatores que causam o branqueamento de corais:

O branqueamento de corais refere-se à perda de cor dos corais que formam os ecossistemas altamente frágeis, os recifes de corais. Os recifes de coral estão localizados em águas tropicais rasas circumtropicais ao longo de ilhas e continentes.

O substrato do recife é composto de carbonato de cálcio de corais escleractínicos vivos e mortos. Os recifes de corais são chamados de florestas tropicais dos oceanos porque têm produtividade e biodiversidade muito altas.

Isso ocorre porque os corais scleractinian estão em estreita associação com outros invertebrados, vertebrados e plantas aqui e juntos eles estão envolvidos em um processo de acoplamento de recursos e reciclagem. Os corais scleractinian (Phylum Cnidaria) constroem esqueletos de carbonato de cálcio sequestrados da água. Uma vez que o pólipo de coral morre, seu esqueleto se torna parte do recife.

Os corais recebem seus nutrientes e energia capturando minúsculos organismos planctônicos e por meio de uma relação simbiótica com as zooxantelas - células individuais, microalges autoróficos de vários taxa no Filo Dinoflagellata. Essas algas absorvem a luz do sol e a convertem em energia. As zooxanthellae ajudam os corais a produzir nutrientes através de suas funções fotossintéticas.

As atividades fotossintéticas ajudam os corais a obter compostos fixos de carbono para energia, aumentar a calcificação e mediar o fluxo de nutrientes elementares. As zooxantelas recebem um ambiente protegido para crescer, assim como um bom suprimento de dióxido de carbono para a fotossíntese. Ainda assim, os corais de crescimento lento competem com as algas multicelulares que crescem rapidamente em volta, pois os corais podem se alimentar durante o dia através da fotossíntese nas zooxantelas e através da predação à noite.

Os corais na verdade têm tecidos claros. Eles recebem sua coloração das zooxantelas e parecem bonitos. A cor particular do coral depende do clado que vive dentro dele.

O branqueamento de corais é uma resposta de stress comum dos corais a várias perturbações que ocorrem nos recifes de coral, que incluem eventos naturais e induzidos pelo homem. Os distúrbios naturais que danificam os recifes são tempestades violentas, inundações, temperaturas extremas, eventos de Oscilação Sul do El Niño (ENSO), exposições subaeriais, surtos predatórios e epizootias.

Os fatores induzidos pelo homem, como superexploração, sobrepesca, aumento da sedimentação e sobrecarga de nutrientes, são responsáveis ​​pelo aumento do declínio dos recifes de corais observado nos últimos tempos. Desde o início da década de 1980, o branqueamento de recifes de coral tem visto um aumento na frequência, bem como uma distribuição generalizada.

O estresse de branqueamento é exibido também pelos corais moles, moluscos gigantes Tridacna e algumas esponjas.

O que acontece no branqueamento de corais?

Sob estresse, os corais expelem suas zooxantelas, com as quais eles têm uma relação simbiótica, o que leva à sua aparência mais clara ou completamente branca (já que as algas são responsáveis ​​pela bela coloração dos corais). Isso é branqueamento de corais. O esqueleto calcário mostra através dos tecidos translúcidos dos corais, que agora são desprovidos de zooxantelas.

As densidades de zooxantelas podem diminuir ou a concentração de pigmentos fotossintéticos dentro das algas pode diminuir. Os corais construtores de recifes geralmente têm cerca de 1-5 x 10 ⁶ zooxanthellae cm ^-2 de tecido de superfície viva e 2-10 pg de clorofila por zooxantelas. Devido ao branqueamento, cerca de 60% a 90% das zooxantelas são perdidas e cada um desses organismos perde 50% a 80% de seus pigmentos fotossintéticos.

O branqueamento dos corais afeta severamente os corais. Se o branqueamento diminuir com o tempo, ou seja, se os fatores causadores do estresse não forem muito severos, os corais podem recuperar suas algas simbióticas em algumas semanas ou meses. Eles podem então ser recolonizados pelas mesmas espécies zooxanthellae ou por um diferente.

Mas se o branqueamento for severo, as zooxantelas não se recuperam e os corais morrem. O recife em si é então perdido. Uma vez que o branqueamento comece, os corais podem continuar a descorar, mesmo depois que o estressor for removido. Especialistas alertaram que a área total de recifes de coral diminuiu em 30% nos últimos 30 anos. Somente no Caribe, cerca de 90% dos recifes foram perdidos.

A capacidade dos corais de tolerar o estresse e o branqueamento e de se recuperar de um evento de branqueamento varia entre as espécies. Por exemplo, porites lobata e outros grandes corais podem enfrentar choques extremos de temperatura enquanto Acropora spp. e outros corais ramificados frágeis entram em colapso com o estresse térmico após eventos de branqueamento.

Os fatores que podem fornecer proteção contra o branqueamento em massa de corais incluem resistência ao branqueamento, tolerância ao coral e recuperação do recife. O risco de branqueamento também pode ser reduzido por condições climáticas locais, como muita sombra ou riachos de água mais fria. A saúde e a genética dos corais e das zooxantelas podem ter um papel importante em influenciar o risco de branqueamento.

Ocorrência:

Todas as principais províncias de recifes relataram mortalidade em massa nos ecossistemas dos recifes desde a década de 1870. Mas a frequência e a escala das perturbações do branqueamento aumentaram nos últimos tempos. Só entre 1979 e 1990, foram observados mais de 60 eventos de branqueamento de recifes de coral de 105 mortalidades de coral em massa. Durante os 103 anos anteriores a este período, apenas três eventos de branqueamento entre 63 mortalidades em massa de corais foram registrados.

Acredita-se que quase todas as principais regiões de recifes de corais do mundo - Caribe / Atlântico Ocidental, Oceano Índico, Oceano Pacífico Central e Ocidental, Golfo Pérsico e Mar Vermelho - tenham tido branqueamento de corais e mortalidade desde os anos 80.

Antes da década de 1980, os eventos de branqueamento de corais e mortalidade de coral ocorreram durante períodos de temperatura elevada da água do mar, mas os distúrbios ocorreram apenas em certas regiões e em zonas de recifes particulares. Mas os eventos de branqueamento de corais desde os anos 80 ocorreram em uma área geográfica ampla e afetaram todas as zonas do recife. Os eventos da década de 1980 ocorreram durante anos de grande escala da atividade ENOS.

Fatores que Causam Branqueamento de Corais:

Os corais podem parecer ósseos e até duráveis, mas o fato é que os recifes de corais são extremamente sensíveis ao estresse ambiental. Eles estão atualmente ameaçados pela poluição da água, erosão do solo, exposição na maré baixa, condições climáticas, alto uso de fertilizantes, pesca usando explosivos e condução descuidada. O aquecimento global teria um impacto severo nos recifes de coral. O aquecimento global significa o aumento das temperaturas globais do ar e da água.

Embora as águas tropicais quentes se adaptem aos recifes, a temperatura muito alta da água do mar pode prejudicar as zooxantelas. O aquecimento global resultaria no derretimento das calotas polares e no aumento do nível do mar.

Se a luz solar não puder penetrar através da água até os corais, as algas das quais elas dependem não serão capazes de fotossíntese e os recifes perderão uma fonte crítica de energia. A depleção de ozônio aumentaria a radiação ultravioleta na superfície da Terra e causaria eventos de branqueamento de corais. O que se segue é uma discussão dos fatores que induzem o estresse e causam o branqueamento de corais.

Temperatura de subida:

Um dos principais estressores é o aumento ou diminuição da temperatura da água atribuída ao aquecimento global devido às atividades humanas. O branqueamento de corais de verão tem sido atribuído à alta temperatura da superfície do mar em conjunto com a alta irradiância solar.

Espécies de coral prosperam dentro de uma margem de temperatura relativamente estreita; Então extremos de temperaturas podem induzir o branqueamento. Sabe-se que os eventos de branqueamento acontecem durante quedas súbitas de temperatura (- 3 ° C a -5 ° C durante 5-10 dias) que ocorrem durante os surtos sazonais de ar frio. É mais frequente devido ao aumento da temperatura da água. Uma pequena anomalia positiva de 1-2 ° C durante 5 a 10 semanas durante o verão pode induzir o branqueamento.

A Grande Barreira de Corais (GBR) sofreu oito eventos de branqueamento em massa desde 1979. O GBR ao longo da costa norte da Austrália testemunhou até agora dois eventos de branqueamento em massa de corais - em 1998 e 2002, nos quais perdeu 42% e 54% recifes, respectivamente. O GBR do sul testemunhou um evento semelhante em 2006.

A maioria dos recifes se recuperou, com baixos níveis de mortes de corais, mas os danos foram severos nos locais. Até 90 por cento dos corais morreram em algumas áreas. Este é um exemplo da suscetibilidade dos recifes de coral ao aumento da temperatura da água combinada com a acidificação dos oceanos. Enquanto as temperaturas crescentes aumentaram a frequência e a intensidade do branqueamento, a acidificação reduziu a capacidade de calcificação dos corais.

O pequeno aumento de temperatura ao longo de muitas semanas ou um grande aumento (3-4 ° C) ao longo de alguns dias resultará em disfunção do coral. O branqueamento de corais ocorreu principalmente durante as estações de verão ou perto do final de um período de aquecimento prolongado. Dizem que ocorreram em épocas de baixa velocidade do vento, céu limpo, mar calmo e baixa turbidez. As condições favorecem o aquecimento localizado e alta radiação ultravioleta (UV).

A radiação UV penetra facilmente nas águas claras do mar. Os corais contêm compostos que absorvem UV, que podem bloquear a radiação UV potencialmente prejudicial. Mas o aumento das temperaturas significa redução na concentração desses compostos absorvedores de radiação UV nos corais.

Então, as zooxantelas são diretamente afetadas pela radiação UV. Não apenas a radiação UV na faixa de 280-400 nm, mas também a radiação fotossinteticamente ativa (400-700 nm) tem sido implicada em eventos de branqueamento.

Exposição Subaerial:

A exposição repentina de corais à atmosfera, quando há maré baixa extrema, quedas no nível do mar relacionado ao El Niño Oscilação Sul (ENOS) ou elevações tectônicas, pode induzir o branqueamento. Estes acoplados com altas ou baixas temperaturas da água, aumento da radiação solar e diluição da água do mar podem resultar em perda de zooxantelas e morte de corais.

Sedimentação:

Foi afirmado que o carregamento de sedimentos poderia tornar as algas zooxantelas mais propensas ao branqueamento.

Diluição da Água Doce A precipitação gerada pela tempestade e os escoamentos diluem as águas dos recifes e provocam o branqueamento dos corais. Mas tais eventos de branqueamento são conhecidos por serem raros. Mesmo quando eles ocorrem, eles são limitados a pequenas áreas próximas à costa.

Xenobióticos:

Quando os corais são expostos a altas concentrações de contaminantes químicos, como cobre, herbicidas e óleo, acontece o branqueamento de corais.

Epizooticos:

Patógenos podem causar branqueamento, mas isso é diferente de outros tipos de branqueamento. No branqueamento induzido por patógenos, as doenças dos corais resultam em morte de colônias desiguais ou completas e descamação dos tecidos moles. No mar Mediterrâneo, o coral Oculina patagonica sofreu branqueamento. Isso se deveu a uma bactéria infecciosa, Vibrio shiloi, que atacou as zooxantelas simbióticas. As bactérias são infecciosas apenas em períodos quentes. Portanto, está claro que o aquecimento global resultaria em condições quentes que promoveriam a disseminação de patógenos e infecções de corais.

Apesar de não resultar no branqueamento de corais como tal, um aumento nas concentrações de nutrientes elementares no ambiente, tais como amônia e nitrato, resulta em aumento de densidades de zooxantelas até duas ou três vezes. Isso pode causar efeitos secundários, como redução da resistência dos corais e aumento da suscetibilidade dos corais a doenças.

Branqueamento também pode ser benéfico:

Pesquisas recentes revelaram que os corais que são consistentemente expostos a baixos níveis de estresse podem desenvolver algum tipo de resistência ao branqueamento. Na verdade, descobriu-se que quando os corais são ameaçados, o branqueamento pode ajudar os corais a viver.

As colônias de corais, quando atingidas por mudanças ambientais drásticas, podem se livrar de algas existentes para criar espaço para outras algas que têm maior capacidade de prosperar nas condições ameaçadoras. O branqueamento, então, é um caminho pelo qual os corais recuperam o vigor.

Experiências mostraram que os corais expostos a mudanças ambientais drásticas que sofrem branqueamento são mais propensos a sobreviver eventualmente em comparação com outros corais. Foi demonstrado que os corais têm grande resiliência. Embora o aumento das temperaturas seja visto como um fator que induz o branqueamento de corais, os recifes de corais floresceram durante períodos de temperaturas globais quentes no passado, quando o nível do mar aumentou cerca de 18 pés ou seis metros acima do nível atual.

No entanto, não está claro se o processo adaptativo de branqueamento será capaz de salvar os recifes de corais atacados pela poluição ou pelo aumento da temperatura do mar.

Em uma tentativa de salvar os recifes de corais do branqueamento, os países começaram a considerar o desenvolvimento de estratégias nacionais. A Autoridade do Parque Marinho da Grande Barreira de Corais desenvolveu um 'Plano de Resposta ao Branqueamento de Corais' para apresentar uma estratégia abrangente para detectar e responder a eventos de branqueamento de corais espalhados pelo verão. Um esforço internacional combinado, de amplo alcance, é a necessidade da hora.