Imagem por Victoria Glynn
Sob o efeito das mudanças climáticas que aquecem os oceanos do planeta, os recifes de coral - ecossistemas que abrigam um quarto da biodiversidade marinha - estão cada vez mais ameaçados. Os corais estressados expulsam as algas que abrigam, perdendo assim suas cores características e tornando-se mais vulneráveis. Como diversas espécies marinhas dependem dos ecossistemas coralinos, o desaparecimento desses recifes tem graves consequências.
A equipe de pesquisa descobriu que os corais que vivem em águas com variações frequentes de temperatura suportam melhor o calor extremo do que os corais em águas com temperaturas mais estáveis. Sua resistência não dependeria apenas de seus genes, mas também de seu ambiente. A estabilidade das algas e bactérias que habitam o coral também desempenha um papel. Entre esses aliados microbianos, há algas simbióticas, que fornecem energia, e bactérias, que regulam o estresse e doenças.
"Sabendo o que torna alguns corais mais resistentes ao aumento das temperaturas, entendemos melhor como os recifes podem sobreviver às mudanças climáticas e onde devemos direcionar nossos esforços de conservação", explica Victoria Glynn, autora principal do estudo, que conduziu sua pesquisa como doutoranda no Departamento de Biologia da Universidade McGill e no STRI.
A equipe estudou recifes de coral em duas regiões do Pacífico Oriental Tropical, no Panamá, com condições oceânicas muito diferentes. No golfo do Panamá, fortes ressurgências sazonais de água fria causam flutuações rápidas na temperatura e na química da água. No golfo de Chiriquí, as condições são muito mais estáveis.
Para testar a reação dos corais de cada região ao calor extremo, os pesquisadores coletaram amostras e usaram um sistema laboratorial especializado chamado Coral Bleaching Automated Stress System (CBASS), que simula ondas de calor marinhas e permite observar a reação dos corais ao estresse súbito.
Eles também analisaram o material genético e os microbiomas - comunidades de algas e bactérias - de cada coral e monitoraram mudanças fisiológicas como capacidade antioxidante e teor de proteínas.
Maior tolerância ao calor em corais de águas instáveis Embora compartilhem grande parte do mesmo DNA, os corais do golfo do Panamá mostraram maior tolerância ao calor que os do golfo de Chiriquí.
"Pequenas diferenças genéticas parecem contribuir para a tolerância térmica, mas o contexto ambiental desempenha um grande papel", destaca Rowan Barrett, professor de biologia na Universidade McGill, que supervisionou o projeto de doutorado de Victoria Glynn.
Em testes laboratoriais, os corais do golfo do Panamá mantiveram seus níveis de proteínas e resistiram aos danos oxidativos mais eficientemente que os de Chiriquí. Contudo, a equipe também observou que os microbiomas bacterianos dos corais de ambos os locais tornavam-se mais instáveis e variáveis sob estresse térmico, sinal de vulnerabilidade ao branqueamento.
Uma das conclusões mais surpreendentes do estudo questiona noções estabelecidas sobre as relações entre corais e algas. Enquanto muitos corais estressados adotam a alga Durusdinium, mais tolerante ao calor, outros mantêm a alga Cladocopium em altas temperaturas. Essas algas lhes fornecem mais energia, mas menor proteção contra o calor.
"Parece haver uma troca entre fornecimento de energia e resistência ao calor", acrescenta o professor.
Consequências para a sobrevivência dos recifes Segundo os resultados, corais regularmente expostos a condições variáveis podem estar "preadaptados" a extremos climáticos futuros. Essa condição poderia explicar a recuperação dos recifes do golfo do Panamá após o catastrófico evento El Niño de 1982.
"Os recifes do Panamá nos oferecem um laboratório natural para estudar resiliência", afirma Sean Connolly, biólogo pesquisador do STRI, que coorientou o doutorado de Glynn. "Estudando a adaptação dos recifes de coral ao seu ambiente, podemos prever melhor quais estão mais ameaçados e quais podem se recuperar."
O estudo O artigo "The role of holobiont composition and environmental history in thermotolerance of Tropical Eastern Pacific corals", coescrito por Victoria Glynn e Rowan Barrett da Universidade McGill, e Sean Connolly, Matthieu Leray, David Kline e Laura Marangoni do Smithsonian Tropical Research Institute, foi publicado na Current Biology.
O financiamento foi fornecido pela Fundação Mark e Rachel Rohr. A autora principal, Victoria Glynn, também recebeu uma bolsa do programa Fulbright Estados Unidos e uma bolsa de estudos de pós-graduação do Canadá Vanier. O Smithsonian Tropical Research Institute, o CRSNG e outras agências também apoiaram a pesquisa.