Quando o professor Jon Witman da Brown University voltou este ano a um pequeno pedaço de coral nas Ilhas Galápagos que ele havia marcado pela primeira vez para estudo em 2000, ele não viu praticamente nada - e isso disse muito a ele. Um ecossistema subaquático que fervilhava de vida diversa há 16 anos era agora um local árido, uma aparente vítima dos sistemas climáticos El Niño cada vez mais fortes em meio às mudanças climáticas globais.

"O El Niño de 2015-16 foi excepcionalmente forte, "Witman disse." Os climatologistas preveem que a frequência de El Niños fortes aumentará com a mudança climática.

Este ano, com financiamento da National Science Foundation, Witman fez várias expedições com alunos de graduação e pós-graduação para testemunhar os efeitos do último El Niño. Ele viajou para Galápagos em janeiro, Março e novamente no verão passado, e ele está lá novamente até fevereiro no ano sabático. Ele celebrou o Dia de Ação de Graças com o estudante de graduação Robert Lamb e colegas na Estação de Pesquisa Charles Darwin com uma refeição festiva de atum ahi, pão de milho, sopa de abóbora e batata-doce assada.

Este foi um ano agitado.

"Durante o último ano de trabalho de campo em Galápagos, foram tantas as surpresas que mal conseguimos acompanhar todos os efeitos do forte El Niño, "Witman disse.

Em meio à água mais quente do início do ano, por exemplo, Lamb descobriu o surgimento de uma doença debilitante nos peixes de recife que ele estuda.

“Ficamos surpresos ao encontrar esta nova doença da vida selvagem em expansão em pelo menos 20 espécies diferentes, "Lamb disse." Esses surtos de doenças são uma das manifestações menos compreendidas, mas potencialmente devastadoras da mudança climática.

A doença diminuiu no final do ano, quando o refrigerador La Niña substituiu o El Niño. Mas outras mudanças associadas à água quente eram aparentes, também:pastoreio desenfreado de algas por ouriços-do-mar, por exemplo, e o aparecimento sinistro de esteiras de cianobactérias.

“A cianobactéria é uma espécie que não vimos nesses locais em todo o tempo que trabalhamos lá, "disse Fiona Beltram, um júnior Brown de Glocester, R.I., que é membro do laboratório Witman há dois anos. "Estou interessado em determinar se a cobertura de cianobactérias leva ao branqueamento em algas coralinas, que são espécies básicas importantes nos recifes de Galápagos. "

Entre as responsabilidades atribuídas a Beltram, que se juntou à equipe nas Galápagos neste verão, era montar experimentos para estudar as cianobactérias. Ela também ajudou a medir o que está acontecendo em cerca de duas dúzias de áreas específicas, ou "transectos, "que Witman monitora há anos.

"Sou realmente apaixonado por ciências marinhas desde criança, por isso foi incrivelmente empolgante viajar até lá e contribuir ativamente com o trabalho de campo, "Beltram disse." Também é um lugar lindo, especialmente debaixo d'água. "

Um ciclo fora de equilíbrio

A questão, no entanto, é se aquele lindo lugar vai durar. Ao longo dos anos, Witman disse, o ciclo El Niño - La Niña produziu um padrão que alternadamente parece destruir, mas, em outras ocasiões, resgatar a estonteante biodiversidade do ecossistema subtidal.

"Os corais branqueiam e às vezes morrem durante a extrema variabilidade de temperatura, devido às altas temperaturas durante o El Niño e as baixas temperaturas do La Niña que se seguiu, "disse ele." Mas como o La Niña traz água mais produtiva, cracas se reproduzem e se estabelecem nos corais estressados ​​e em todo o fundo. "

Isso deteriora ainda mais os corais, mas as cracas servem de alimento para muitas outras espécies, promovendo uma recuperação na vida submarina. Mas quanto mais Witman e sua equipe se aprofundam - literal e figurativamente - mais eles percebem que a tendência de longo prazo é preocupante.

"Com a continuação dos El Niños, o ecossistema subtidal de Galápagos pode estar mudando para um sistema com mais cracas e seus predadores e menos corais, "disse ele." Estou preocupado, Contudo, que este pode ser um sistema de menor diversidade, o que pode torná-lo menos resiliente a choques climáticos futuros. "

Quem come quem

Pelo menos por agora, as teias alimentares na área continuam cheias de personagens, todos os quais têm uma função a ser estudada. Lamb e Witman passaram novembro formulando experimentos para testar hipóteses sobre quais espécies estão pastando nas algas e quanto. Eles implantaram gaiolas que excluem seletivamente peixes herbívoros ou ouriços-do-mar, os dois principais grupos de herbívoros neste ecossistema.

"Queremos entender os papéis ecológicos individuais e combinados desses dois grupos importantes, "Lamb disse." Por causa de suas diferentes histórias de vida e estratégias de alimentação, eles podem ser muito diferentes em como respondem às mudanças no ambiente, como o aumento da turbulência das ondas das tempestades geradas durante o El Niño. "

Como as algas servem como base para grande parte da produtividade de um ecossistema, as respostas a essas perguntas têm implicações profundas. O consumo excessivo de algas pode prejudicar o suprimento de alimentos para outras espécies e reduzir a biodiversidade.

As teias alimentares se desenvolvem de maneiras complicadas, Witman encontrou, enquanto as espécies lutam para sobreviver. Como aconteceu com Darwin, as Galápagos ainda oferecem muitas novas lições sobre como a natureza funciona - o papel crítico do peixe-porco, por exemplo.

"Nossa pesquisa descobriu que os peixes-porco são predadores fundamentais, "Witman disse." Eles se alimentam fortemente de ouriços-do-mar e, conseqüentemente, aumentam a produtividade do ecossistema marinho ao liberar algas do consumo dos ouriços-do-mar. Os ouriços-do-mar são como cortadores de grama subaquáticos ceifando algas que vivem no fundo; qualquer coisa que mude o consumo de algas tem um efeito dramático na produtividade. Descobrimos que o porco-porco espanhol diminui a taxa de predação do peixe-porco contra os ouriços-do-mar, tentando tirá-lo da boca do peixe-porco. "

Ao redor do mundo

Como Witman e seus alunos - ao longo dos anos, ele treinou nove alunos de graduação, seis alunos de doutorado e três pós-doutorandos somente nas Galápagos - continuam a juntar as peças de como a vida sutil está mudando com o clima nas ilhas, ele também está trabalhando globalmente. Ele fez uma viagem secundária no início de dezembro, por exemplo, para verificar outro de seus pontos regulares:recifes de coral perto da Ilha de Páscoa, longe da costa do Chile.

Quando ele está em casa na Nova Inglaterra, Witman muitas vezes pode ser encontrado no Golfo do Maine em Cashes Ledge, a maior e mais profunda floresta de algas marinhas do Atlântico Norte. Lá, também, as mudanças climáticas podem ameaçar a biodiversidade.

"Estamos estudando a resiliência da floresta de algas ao aquecimento, como é uma espécie ecologicamente importante, e também tentando alcançar proteção permanente para as comunidades marinhas espetaculares em Cashes Ledge como um Monumento Nacional Marinho dos EUA, "Witman disse.

Lamb está trabalhando simultaneamente para mostrar como as únicas florestas de algas marinhas em Cashes Ledge são o lar de algumas das populações mais saudáveis ​​de bacalhau e escamudo no sul do Golfo do Maine.

Seja nas águas quentes do Pacífico Sul ou no muito mais frio Atlântico Norte, o objetivo é entender como os ecossistemas oceânicos funcionam para que as pessoas possam ajudá-los a prosperar, em vez de ameaçar sua sobrevivência.

"A gestão sã dos oceanos requer a compreensão dos papéis que as espécies-chave e a biodiversidade desempenham no funcionamento do ecossistema, "Witman disse." E, claro, como isso está sendo alterado pela perturbação humana. "