Acidificação dos oceanos afeta animais marinhos e ameaça equilíbrio trófico
Originalmente publicado em: Agência Universitária de Notícias. 24/04/2017.
Pesquisas mostram efeitos da concentração crescente de CO2 na água do mar em espécies de crustáceos e equinodermos.
O efeito estufa é possivelmente a mais conhecida das consequências das emissões cavalares de dióxido de carbono pelo homem na atmosfera. Menos visível e comentada, mas igualmente preocupante, é a acidificação dos oceanos. Responsáveis pela absorção de 20% a 35% das emissões de gás carbônico antrópicas, de acordo com estudo publicado na revista Nature, os mares estão ficando sobrecarregados.
O esgotamento de sua capacidade de retenção de CO2 é preocupante pois, além de significar que quantidades ainda maiores do gás ficarão soltos na atmosfera, agravando o aquecimento global, isso implica em níveis de concentração da substância no oceano que mudarão radicalmente o equilíbrio desse ecossistema.
Estudos realizados por pesquisadores do Instituto Oceanográfico da USP (IO) indicam que essas mudanças já estão ocorrendo. Segundo a aluna de mestrado Marilia Nagata Ragagnin, o pH (escala de medida de acidez que vai de 0 a 14, quanto mais baixo, mais ácido) do oceano atualmente está em 8,1, o que indica uma queda de até 0,2 unidade em relação ao nível pré-Revolução Industrial (1750). Embora pareça pouco, o fato de a escala de pH ser logarítmica faz com que esse número represente uma elevação da acidez de cerca de 30%.
Essa acidificação ocorre devido a reações químicas entre o dióxido de carbono e a água do mar que geram ácido carbônico, o qual se dissocia em íons carbonato e hidrogênio. Os íons H+ são os responsáveis pelo aumento da acidez da água, e sua concentração aumenta à medida que o oceano absorve o gás carbônico incessantemente lançado pelo homem na atmosfera.
Nesse cenário, Marilia e o pós-doutorando Wellington Fernandez estudaram dois seres marinhos para averiguar a intensidade dos efeitos da acidificação sobre eles. Em pesquisa já concluída realizada em parceria com a Universidade de Bangor, no Reino Unido, Wellington analisou a estrela-do-mar Asterias rubens e, agora, ele e Marilia estudam o ermitão (crustáceo que usa conchas vazias de gastrópodos para proteger seu corpo mole) Pagurus criniticornis.
Tanto a estrela-do-mar quanto o crustáceo possuem exoesqueleto formado por carbonato de cálcio, o que os torna particularmente vulneráveis à acidificação oceânica, como explica Wellington: “Os oceanos são um sistema tamponado, isto é, ele tem mecanismos para manter o pH da água constante. Quando existe a entrada de CO2 na água, ela tende a ficar ácida, então, o oceano retira íons de cálcio do ambiente para neutralizá-la. Assim, quanto mais CO2, mais cálcio é necessário para a neutralização. O resultado é que haverá menos cálcio disponível no ambiente para que o organismo forme seu exoesqueleto e este ainda sofre uma espécie de ‘corrosão’, como um osso de galinha na Coca-Cola. Ou seja, ele é afetado de duas formas”.
Estrelas-do-mar no Reino Unido
O experimento de Wellington em Bangor, no País de Gales, onde passou um ano, serviu de base para a pesquisa de Marilia e a que ele realizaria ao voltar ao Brasil. Por quatro meses, Wellington analisou estrelas-do-mar em dois ambientes: um simulando o natural, com pH 8,1, e outro de acordo com as piores expectativas para o final do século, que, considerando a manutenção dos padrões excessivos de emissão de gás carbônico na atmosfera, preveem um pH médio entre 7,7 e 7,6. Nessas condições, foram observados os seguintes fatores: crescimento, estresse, capacidade de regeneração, reserva lipídica e proteica e calcificação.
Nos resultados para os três primeiros fatores, Wellington pôde perceber uma tendência de piora no ambiente mais ácido, mas sem diferenças estatísticas relevantes. Já na análise lipídica e proteica e de calcificação, os danos causados pelo ambiente ácido foram sensíveis. “Foi um experimento de curto a médio prazo, mas a conclusão a que cheguei, observando a tendência de piora em todos os fatores no ambiente ácido, foi que se pudéssemos continuá-lo por 6 meses ou um ano, que seria o ideal, provavelmente os efeitos negativos se manifestariam”.
Por um mês, Marilia esteve também em Bangor para ajudar Wellington com sua pesquisa e entender como funcionava o sistema de aquários e o método de pesquisa na universidade britânica. De volta ao Brasil, ela desenvolveu um aquário semelhante, adaptando-o de acordo com espaço e questões financeiras, e que foi ampliado quando Wellington retornou. Além disso, os pesquisadores trouxeram equipamentos de controle de pH e injeção de CO2, o que diferencia a pesquisa do IO das outras (poucas) realizadas no Brasil sobre o tema.
Ermitões no IO
Paralelamente ao trabalho de Wellington no Reino Unido, Marilia começou os experimentos com os ermitões jovens, espécie com a qual já tinha intimidade desde a graduação. Os animais foram coletados na Baía do Araçá, próximo ao porto de São Sebastião, onde há anos existe um projeto de ampliação que resultaria na construção de uma plataforma de concreto para depósito de containers que cobriria uma parte da baía. “Pensando nisso, decidi analisar, além dos efeitos da acidificação, os do sombreamento permanente que seria imposto aos seres que habitam a área por essa construção. Assim, minha considera a ação antrópica global, da acidificação, e também local, com o sombreamento”, explica.
Foram analisados, sob esses dois estressores, as taxas de crescimento, mortalidade, modificações no comportamento e calcificação. Após três meses, com a pesquisa praticamente encerrada, os resultados indicam piora em todos os fatores. Os espécimes nas condições mais inóspitas (escuridão permanente e pH elevado) cresceram muito menos do que o normal e tiveram mortalidade maior e mais rápida —os expostos somente ao ambiente mais ácido também tiveram maior mortalidade.
Com relação ao comportamento, Marilia expôs os ermitões ao cheiro de predadores (um caranguejo local) e de gastrópodos (o que deveria estimulá-los a buscar novas conchas para se abrigar), e notou defasagens na reação dos animais que estavam no ambiente ácido e escuro. “Conclui-se que são dois estressores que podem ter impactos bem graves nas populações e, com isso, desencadeia-se um dano em níveis muito maiores, nas comunidades, nas teias tróficas, nas cadeias alimentares”.
Wellington, que passou a estudar os ermitões após voltar para o Brasil devido ao sucesso do experimento de Marilia e à dificuldade de adaptação das estrelas-do-mar ao aquário montado no IO, trabalha com indivíduos adultos. “Analiso a parte metabólica, a concentração de cálcio no exoesqueleto, a parte comportamental, o estresse, e a capacidade regenerativa, que não é tão acentuada quanto nas estrelas-do-mar.”
Até aqui, o pesquisador não possui resultados conclusivos, mas observa que a capacidade de regeneração dos ermitões no ambiente acidificado é menor. “O crescimento deles se dá através de mudas, isto é, quando a carapaça fica apertada, ele cria uma nova e deixa a antiga para trás. Para regenerar um membro amputado, acontece a mesma coisa, então, contando o número de carapaças, verifiquei que esses indivíduos apresentam quantidade menor de mudas”, explica.
Conclusões e contribuições
Wellington lembra que, além dos exoesqueletos de carbonato de cálcio, os ermitões e estrelas-do-mar possuem ainda outra vulnerabilidade: são animais de mobilidade baixa em comparação a peixes, por exemplo. “Os peixes podem se deslocar para um ambiente menos inóspito, ao contrário dos animais que analisamos”.
Sobre as conclusões das pesquisas, Marilia ressalta que a diferença no estágio de amadurecimento das criaturas estudadas influencia nos resultados obtidos. “Como estudei ermitões juvenis, naturalmente as respostas ao ambiente inóspito foram muito mais rápidas e intensas que as apresentadas pelos adultos estudados pelo Wellington.” De qualquer forma, Wellington destaca que os animais expostos à acidificação precisam de muito esforço para se manter vivos, sendo obrigados a dedicar à sobrevivência energia que serviria para processos como reprodução. “Quase sempre, a reprodução é o primeiro fator sacrificado”.
Diante da gravidade da situação, a intenção dos pesquisadores é deixar o aquário que construíram disponível a qualquer pessoa que pretenda conduzir estudos sobre a acidificação oceânica. “É a nossa contribuição para o IO, que não possui esse tipo de sistema aqui no campus”, diz Wellington. “Esperamos também que isso incentive mais pesquisas sobre o tema, com novas espécies, para que haja um termo de comparação melhor. Não dá para comparar resultados obtidos aqui com os que se obtêm com animais da Europa ou dos Estados Unidos, são ambientes muito diferentes. Por isso a importância desse tipo de estudo aqui”, conclui Marilia.