Texto sobre Poluição dos Oceanos: Acidificação dos oceanos afeta biodiversidade
Em pesquisa divulgada na Revista PLOS Biology cientistas concluíram que a acidificação dos oceanos afeta as populações de espécies e a biodiversidade por meio de efeitos negativos diretos na fisiologia e no comportamento. Os efeitos indiretos do CO 2 elevado são menos conhecidos e às vezes podem ser contra-intuitivos.
A Acidificação dos Oceanos e a Reprodução dos Peixes
Tradicionalmente, a acidificação dos oceanos — causada pelo aumento das emissões de CO2— é vista como uma ameaça direta à biodiversidade marinha, prejudicando a fisiologia e o comportamento de diversas espécies. No entanto, um estudo realizado em fontes naturais de CO2na Ilha Branca, Nova Zelândia, revelou um cenário mais complexo. Pesquisadores descobriram que, embora o CO2elevado atue como um estressor, ele pode, indiretamente, aumentar o orçamento energético de certos peixes, estimulando sua reprodução sem comprometer o equilíbrio interno (homeostase).
O mecanismo por trás desse fenômeno é um efeito de fertilização em cascata. O excesso de carbonato de cálcio e CO2nas fontes vulcânicas funciona como um fertilizante para as algas (produtores primários), aumentando sua biomassa. Esse crescimento vegetal impulsiona a abundância de pequenas presas, como anfípodes e gastrópodes. Com mais alimento disponível, os peixes conseguem obter mais energia, o que acaba compensando os custos fisiológicos de viver em um ambiente mais ácido.
As respostas ao aumento de energia variam entre os gêneros. Os machos da espécie mais comum (Forsterygion lapillum) tornaram-se mais ativos na busca por alimento e demonstraram um investimento significativamente maior em gônadas. Além disso, a agressividade na defesa do território e do ninho aumentou, o que é crucial para o cuidado parental e o sucesso reprodutivo. Já as fêmeas adotaram uma estratégia de compensação: reduziram suas atividades de forrageio e agressão para redirecionar essa energia poupada para a produção de ovos.
Um ponto crítico do estudo é que esses efeitos positivos não foram universais. Apenas as espécies generalistas e competitivamente dominantes conseguiram capitalizar o enriquecimento de recursos. Três outras espécies, mais especializadas e subordinadas, não mostraram o mesmo aumento reprodutivo. Isso sugere que a acidificação dos oceanos pode favorecer espécies "oportunistas", alterando profundamente a composição das comunidades marinhas no futuro.
A pesquisa desafia a ideia de que a acidificação resultará apenas em declínio. Ela demonstra que a complexidade ecológica, incluindo interações entre espécies e disponibilidade de recursos, pode mitigar alguns impactos negativos. No entanto, a sobrevivência das fases iniciais da vida (larvas) ainda é uma preocupação, embora o aumento do cuidado parental e da produção de ovos pelos adultos possa oferecer um importante efeito amortecedor contra as mudanças climáticas.
Este estudo destaca a importância de considerar os efeitos indiretos nos ecossistemas. Em vez de observar apenas como um organismo reage isoladamente em um laboratório, os cientistas agora entendem que as mudanças na base da cadeia alimentar podem ditar quem serão os vencedores e os perdedores em um oceano cada vez mais rico em CO2
Fonte: Nagelkerken I, Alemany T, Anquetin JM, Ferreira CM, Ludwig KE, Sasaki M, et al. (2021) Ocean acidification boosts reproduction in fish via indirect effects. PLoS Biol 19(1): e3001033. https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3001033
Perguntas Discursivas e Respostas
1. Pergunta: Como o aumento das emissões de CO2 afetou indiretamente a disponibilidade de alimento para os peixes nas fontes vulcânicas da Ilha Branca?
◦ Resposta: O excesso de CO2 atuou como um fertilizante para os produtores primários, promovendo um crescimento acelerado e um aumento significativo na biomassa de algas bentônicas. Esse aumento vegetal impulsionou a abundância de pequenos invertebrados herbívoros (como anfípodes e gastrópodes), criando uma oferta muito maior de presas para os peixes na base da cadeia alimentar.
2. Pergunta: De que maneira os machos da espécie mais comum (Forsterygion lapillum) adaptaram seu comportamento e fisiologia à maior oferta de alimento nas fontes de CO2?
◦ Resposta: Os machos capitalizaram a abundância de alimentos aumentando sua taxa de forrageio e ingestão de energia. Essa energia extra permitiu que eles investissem significativamente no crescimento das gônadas (maior peso gonadal) e intensificassem seus comportamentos agressivos de defesa territorial e do ninho, o que é essencial para o cuidado parental.
3. Pergunta: Qual foi a estratégia adotada pelas fêmeas para aumentar o investimento reprodutivo, considerando que elas não aumentaram sua ingestão alimentar como os machos?
◦ Resposta: As fêmeas adotaram uma estratégia de redistribuição energética: reduziram seus níveis de atividade física geral, como o tempo gasto em forrageio e em interações agressivas. A energia poupada com essa redução de atividade foi redirecionada para a produção de ovos e desenvolvimento das gônadas, sem afetar sua homeostase.
4. Pergunta: Por que a acidificação dos oceanos favoreceu apenas as espécies de peixes generalistas e competitivamente dominantes?
◦ Resposta: As espécies generalistas e dominantes possuem maior flexibilidade comportamental e capacidade competitiva para explorar o aumento na oferta de recursos (alimentos). Espécies mais especializadas e subordinadas não conseguem competir de forma eficiente pelos novos recursos ou adaptar seus orçamentos energéticos, ficando em desvantagem no ambiente modificado.
5. Pergunta: Quais são as possíveis consequências a longo prazo da acidificação do oceano para a estrutura e composição das comunidades marinhas?
◦ Resposta: Como apenas espécies generalistas e dominantes conseguem transformar o excesso de recursos em maior sucesso reprodutivo e crescimento populacional, a acidificação tende a favorecer essas espécies "oportunistas" em detrimento das mais especializadas. Isso pode levar à perda de diversidade e a uma alteração profunda na estrutura e dinâmica das comunidades marinhas no futuro.
6. Pergunta: O estudo observou impactos negativos significativos no equilíbrio fisiológico (homeostase) dos peixes expostos ao CO2 elevado? Explique.
◦ Resposta: Não. Ao contrário de previsões laboratoriais, os peixes coletados nas fontes naturais mantiveram sua homeostase. Eles não apresentaram custos fisiológicos ou estresse celular detectáveis (como danos oxidativos ou queda nas reservas de energia), pois o aumento do orçamento energético ou a compensação de atividades permitiram amortecer os estresses causados pela acidez.
7. Pergunta: Qual a importância do aumento da agressividade e abundância dos machos cuidadores para o sucesso reprodutivo da espécie?
◦ Resposta: Os machos dessa espécie prestam cuidado parental defendendo os ovos contra predadores e mantendo a oxigenação do ninho. O aumento no número de machos maduros e na intensidade da defesa dos territórios garante uma maior taxa de sobrevivência e eclosão dos ovos, impulsionando a produtividade reprodutiva global da população.
8. Pergunta: Por que os resultados obtidos em estudos de campo em fontes naturais de CO2 costumam diferir dos resultados observados em experimentos isolados de laboratório?
◦ Resposta: Os experimentos de laboratório frequentemente avaliam a resposta estressora direta do CO2 em organismos isolados, sem considerar a complexidade ecológica. No ambiente natural, existem interações tróficas, alterações na disponibilidade de alimento e comportamentos de compensação que podem suavizar ou alterar completamente os efeitos diretos do estresse ambiental.
9. Pergunta: Embora os peixes adultos apresentem maior sucesso reprodutivo, por que ainda existe incerteza quanto ao recrutamento e sobrevivência das populações no futuro?
◦ Resposta: Porque os estágios iniciais de vida (como ovos e larvas) são fisiologicamente muito mais sensíveis e vulneráveis às mudanças na química da água (crescimento reduzido, menor sobrevivência ou desorientação). Assim, a maior produção de ovos e o cuidado parental precisam compensar as possíveis perdas e mortalidades enfrentadas pelas fases larvais no ecossistema acidificado.
10. Pergunta: De forma resumida, qual foi a principal conclusão do estudo em relação à relação entre estresse direto por CO2 e efeitos ecológicos indiretos?
◦ Resposta: O estudo concluiu que os efeitos ecológicos indiretos (fertilização de produtores primários e aumento na disponibilidade de presas) podem superar ou compensar os efeitos estressores diretos da acidificação dos oceanos, impulsionando a reprodução e alterando o orçamento energético de certas espécies marinhas.
Citar: CieBio: https://www.blogdoensinodeciencias.com.br/2021/04/texto-de-ciencias-acidificacao-dos.html







