Imagem aérea mostra a Grande Barreira de Corais australiana,
um dos maiores aglomerados desses organismos no planeta Mudanças climáticas
põem em risco simbiose que sustenta recifes de coral
Por participarem em grande porcentagem da cadeia nutricional dos ecossistemas marinhos, os recifes de corais devem ter prioridade em questões de conservação. Os recifes de corais são considerados um dos ecossistemas mais afetados pela onda de aquecimento global. Acredita-se que essa mudança climática seja originada principalmente pela emissão de gases provocadores do efeito estufa, que intensifica os fenômenos naturais em áreas de menores latitudes, aumentando, por exemplo, a pluviosidade em locais onde chovia pouco e tornando mais secas regiões já relativamente áridas. No caso dos pólos, também um dos ecossistemas mais afetados, a diminuição das calotas (cerca de 10% da cobertura de gelo mundial já desapareceu desde 1900) expõe novas áreas de solo onde espécies exóticas proliferam. A elevação do nível dos mares já fez com que muitos países do Pacífico Sul perdessem territórios.
Recifes de corais são ecossistemas que se desenvolvem ao longo das faixas tropicais do planeta, onde a temperatura média das águas oceânicas é superior a 220C. Isso se deve ao fato de que a precipitação de carbonatos é favorecida dentro de uma estreita faixa de temperatura, determinada aparentemente pelas algas simbiontes que vivem associadas aos tecidos dos corais, também conhecidas como algas Zooxanthellae. São elas, também, as responsáveis pela maior parte da produção primária dentro de um recife de corais. Por se tratar de um ambiente extremamente estável ao longo do tempo, os organismos que lá se desenvolvem acabaram por evoluir para nichos extremamente específicos. São muito grandes as taxas de simbiose encontradas num recife de corais.
Tendo em foco os ecossistemas dos recifes, é possível verificar que a intensificação dos fenômenos climáticos em baixas latitudes pode tornar-se catastrófica para aqueles menos resistentes. O aumento da freqüência dos fenômenos conhecidos como El Niño causa enorme impacto sobre as populações marinhas. Esse fenômeno é caracterizado pelo aquecimento atípico das águas superficiais do Oceano Pacífico central, promovendo a interrupção dos processos de ressurgência, responsáveis pelo afloramento de água profunda, fria e rica em nutrientes que fertilizam as águas superficiais e dão suporte à produção de biomassa marinha. Essa bomba de fertilização de águas superficiais ocorre sobretudo na costa oeste dos continentes e é o principal sustento da cadeia alimentar. Com a diminuição da circulação oceânica, o aquecimento das águas superficiais se torna cada vez mais intenso, tendo como uma de suas conseqüências, globalmente, a elevação da temperatura das águas além do limite suportável pelos corais, provocando o branqueamento. Esse processo é fundamentado na perda de pigmentos e de algas simbiontes associados aos tecidos dos corais, tornando-os brancos, suscetíveis a doenças e até mesmo à morte.
Os fenômenos de branqueamento produzem um número crescente de vítimas nos recifes, que tiveram sua biodiversidade irreversivelmente afetada. Durante o maior evento de branqueamento, ocorrido em 1998 nos mares tropicais, cerca de um sexto das colônias do mundo pereceram.
AS ALGAS DO GRUPO Zooxanthellae são organismos que mantêm uma relação de simbiose com seus "hospedeiros". A relação dos corais e de alguns outros invertebrados com essas algas provavelmente teve origem no hábito filtrador daqueles animais e também pelo fato de possuírem tecidos transparentes. Aparentemente, uma linhagem de algas pertencente ao grupo dos dinoflagelados (organismos de pequeno porte, dotados de flagelos envolvidos em processos de pequena locomoção e alimentação), ao entrar nesse tipo de organismo, encontrou o lugar ideal para se abrigar, alimentar-se e se reproduzir. Abrigadas nos corais, as algas encontram disponibilidade de CO2 e nutrientes para produzir a matéria viva via fotossíntese.
Sabe-se que as zooxantelas, principalmente as da espécie Symbiodinium microadriaticum, têm em seu desenvolvimento uma fase estacionária, quando infestam os tecidos dos corais, reproduzindo-se assexuadamente por simples divisão celular. Quando um coral é predado por algum organismo coralívoro (como peixes-papagaio e peixes-borboleta), esporos dessas zooxantelas são ingeridos com o tecido do coral, passando pelo trato digestivo, onde sofrem o ataque de enzimas que desencadeiam o processo de ativação celular.
As células então desenvolvem flagelos, passando a uma fase de vida livre, quando são eliminadas com as fezes dos animais. Nessa fase, ocorre a reprodução sexuada, com a produção de novas formas livres. As algas são capturadas na água pelos corais e então colonizam seus tecidos.
As zooxantelas são também responsáveis pela intensa precipitação de carbonatos no esqueleto dos corais escleractíneos, principais formadores dos recifes. Num pH próximo a 8,5, a maior parte do CO2 disponível na água se encontra na forma de íons bicarbonato (HCO3-). Devido à intensa radiação solar incidente e à quantidade de tecidos expostos à luz, os invertebrados que possuem algas simbiontes capturam ativamente íons de cálcio da água, que reagem com os íons de bicarbonato, formando bicarbonato de cálcio. Esse bicarbonato de cálcio se decompõe, formando carbonato de cálcio (precipitado na forma de esqueleto) e ácido carbônico, que será usado na fotossíntese. Trata-se de um processo bioquímico muito eficiente, mas que sofre negativamente com o aumento das concentrações de CO2 na atmosfera. A atmosfera é um meio fluido que possui interface com a água do mar, permitindo uma troca gasosa entre os dois meios e, assim, modificando um equilíbrio formado há milhares de anos.
Através de estudos de monitoramentos das condições climáticas e oceanográficas das regiões tropicais, estima-se que os eventos de branqueamento estejam aumentando em freqüência e intensidade. Tais eventos são conhecidos pelo fato de que os invertebrados com algas simbiontes (não só os corais, mas também alguns moluscos, vermes e esponjas) expelem suas algas e seus pigmentos acessórios, que lhes conferem cores, expondo a coloração branca de seus esqueletos carbonáticos. Acredita-se que isso ocorra pelo fato de que pequenas elevações na temperatura média das águas, por períodos prolongados, provoquem um colapso do sistema fotossintético das algas simbiontes, tornando-as tóxicas aos corais.
Tipicamente, o fenômeno de branqueamento ocorria quando os oceanos eram aquecidos pelo El Niño. Em 2002, porém, o branqueamento ocorreu no mundo inteiro fora de fase com ele, o que demonstra a vulnerabilidade dos recifes e a complexidade desse processo.
SABE-SE QUE ALGUMAS ESPÉCIES de corais são mais resistentes aos fenômenos de branqueamento, já que suportam períodos mais quentes por mais tempo. Isso pode ser decorrência de o coral já estar adaptado a ambientes extremos (poças de marés, onde a temperatura da água oscila muito ao longo do dia) e/ou possuir variedades de zooxantela mais resistentes. A maioria dos corais, quando passa por um evento de branqueamento, torna-se transparente apenas sem suas algas simbiontes e alguns pigmentos acessórios. Por serem dependentes dessas algas, existe um período em que o coral deve ser recolonizado. Se isso não ocorrer, o organismo definha e morre (alguns corais dependem em até 90% de sua nutrição provida pelas algas simbiontes). Surge então uma questão: e se uma variedade de alga resistente à temperatura elevada colonizasse o coral e o tornasse resistente ao branqueamento? Cientistas do Instituto Australiano de Ciências Marinhas (Australian Institute of Marine Science) propuseram então a hipótese do branqueamento adaptativo.
Uma linha de pesquisa muito interessante a respeito dos efeitos das mudanças climáticas sobre as populações de corais está sendo desenvolvida no Golfo de Omã, na Jordânia. Trata-se de um ponto estratégico, localizado entre o Oceano Índico e o Mar Vermelho, dois lugares com enorme riqueza e diversidade de corais. Justamente nesse ponto intermediário, a riqueza de espécies é muito menor, porém constante. Isso se deve ao fato de, durante o verão, ocorrer o fenômeno da ressurgência, resultado da ação dos ventos alísios vindos de sudoeste. A quantidade de nutrientes chega a ser 100 vezes superior aos níveis normais e a temperatura cai para uma faixa de 15 a 190C, considerada fora do ótimo para o desenvolvimento dos corais. Essa oscilação, aliada ao aquecimento natural das águas em períodos em que não ocorre a ressurgência (podendo alcançar 320C), possivelmente fez com que os corais que ali habitam se adaptassem a essas flutuações. De um modo geral, as espécies encontradas no Golfo de Omã são também vistas em outras áreas do Oceano Índico e do Mar Vermelho, por exemplo. Sabe-se também que períodos de aquecimento das águas extremamente atípicos, chegando a até 390C no verão, não foram suficientes para produzir fenômenos de branqueamento que causassem a morte de corais nessa região (em outras partes do mundo, tais como Caribe, Havaí e a Grande Barreira de Corais, elevações prolongadas de 290C a 310C já são suficientes para provocar a morte de corais). Quais seriam os fatores responsáveis pela resistência ao branqueamento? Tratar-se-ia de um fator genético dos corais, das zooxantelas, ou ambos? A solução poderia estar na inoculação de variedades de zooxantelas resistentes em recifes onde elas não existem, em outras partes do mundo?
PRIMEIRAMENTE, É PRECISO DEIXAR CLARO que qualquer tipo de intervenção humana com fins de preservação deve ser muito bem estudada. A manipulação de espécies, assim como a introdução de novas espécies e/ou variedades nos ambientes, pode acarretar em prejuízos ambientais piores do que se nada tivesse sido feito. Sabe-se, no entanto, que muitos programas de proteção aos recifes de corais e de conservação das espécies recifais têm sido bem-sucedidos.
Não se pode prever o que acontecerá com a biodiversidade como um todo, mas especulações sobre efeitos mais evidentes podem ser inferidas. O desaparecimento de predadores em recifes é bastante observado, principalmente devido aos efeitos da sobrepesca. Recentemente foi descrito o processo que indica que os corais são mais suscetíveis a doenças em áreas sob impacto do petróleo e de esgotos contendo grande concentração de surfactantes. Estresses fisiológicos gerados por mudanças climáticas podem diminuir a resistência de potenciais organismos hospedeiros e aumentar a freqüência de doenças oportunistas. Foram documentadas novas doenças que apareceram a partir de explosões populacionais de conhecidos patógenos. Tanto o clima quanto as atividades humanas podem estar acelerando o transporte global de espécies, colocando patógenos em contato com populações nunca expostas antes.
Corais que passaram por fenômenos de branqueamento e sobreviveram passaram parte do tempo expostos à ação dos raios ultra-violeta, o que pode gerar más formações esqueléticas e mutações deletérias. Cientistas especulam, inclusive, que nutrientes encontrados no ar possam estimular o crescimento de algas.
A freqüência de doenças associadas a mudanças ambientais, queda da salinidade das águas, aporte de águas contaminadas e com sedimentos, aquecimento prolongado, perda da capacidade de proteção contra os raios UV, aumento das populações de algas invasoras e espécies introduzidas são fatores observados cada vez com mais freqüência nos recifes.
Por terem um potencial genético não explorado e participarem em grande porcentagem da cadeia nutricional dos ecossistemas marinhos, os recifes de corais devem ter prioridade nas questões de conservação. Há fortes evidências de que, se não ocorrerem conscientização e mobilização rápidas, um colapso no sistema marinho emergirá em pouco tempo, afetando drasticamente a vida na Terra. E, sem dúvida alguma, a vida humana.
SEGUNDO LYNN MARGULIS, em seu livro O planeta simbiótico, os organismos evoluem e ganham complexidade à medida que se associam, tornando-se interdependentes. Trata-se de um segundo nível de evolução, sobreposto ao nível da evolução por meio da mutação genética. Esse modelo se encaixa perfeitamente quando analisamos um ecossistema tropical, tal como uma floresta ou um recife de corais.
Em sistemas com características ambientais estáveis, a tendência é de que a taxa de associação entre os seres vivos aumente. A especialização dos organismos para nichos cada vez mais específicos é conseqüência da própria diversidade do ecossistema. Isso promove a interação e, em alguns casos, a associação entre eles. É com base nessa teoria que se explica a relação simbiótica dos corais com as algas Zooxanthellae.
Essa mesma teoria é a mais aceita para explicar a complexidade dos organismos, como, por exemplo, a presença de algumas organelas em células eucarióticas. As mitocôndrias e os cloroplastos, organelas que possuem características estruturais de bactérias, teoricamente teriam surgido da associação de células eucarióticas com bactérias benéficas e necessárias para a sua sobrevivência, que encontraram vantagens mútuas nessa associação. Já os corais margeiam o nível extremo de interdependência, como no caso das mitocôndrias e dos cloroplastos com as células eucarióticas. As zooxantelas podem se reproduzir fora do corpo dos corais assim como ter vida livre.
Mas a reprodução dos corais, incluindo a produção de ovos e larvas, depende das zooxantelas. Elas são, inclusive, as responsáveis pela alta capacidade de dispersão de larvas de algumas espécies de corais. Por serem fotossintetizantes, as zooxantelas produzem grande quantidade de energia que se torna disponível para a larva, literalmente como uma "pilha" natural como fonte de energia para sua locomoção. O sucesso evolutivo de ambos os organismos se deu exclusivamente devido à evolução da associação coral-alga. Essa associação é muito importante para a vida marinha, pois permite a retirada do gás carbônico retido na água na forma de íons bicarbonato (HCO3-) para o processo de fotossíntese, com a conseqüente geração de energia. Após o surgimento dos organismos zooxantelados, a produção primária nos recifes cresceu de maneira impressionante. A quantidade de energia fixada na matéria viva é um fator primordial para o incremento da diversidade, demonstrando o fechamento do ciclo da evolução.
Fonte: www2.uol.com.br