No Mar da China Meridional, um aumento de 2 ° C na temperatura da superfície do mar em junho de 2015 foi amplificado para produzir um aumento de 6 ° C no Atol de Dongsha, um ecossistema raso de recife de coral, matando aproximadamente 40 por cento da comunidade de coral residente em semanas, de acordo com um estudo publicado em Relatórios Científicos esta semana.

O vento e as ondas agitam o mar, lavar recifes de coral de águas rasas com água do mar do oceano aberto para ajudá-los a se refrescar. Mas de acordo com uma nova pesquisa do Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI), quando o tempo fica parado e esses mecanismos naturais de resfriamento diminuem, apenas alguns graus de aquecimento do oceano podem ser letais para os corais que vivem lá.

Cientistas da WHOI estudaram esse fenômeno em junho de 2015, enquanto realizavam pesquisas no Atol de Dongsha, um recife de coral quase perfeitamente circular no remoto Mar da China Meridional. As evidências, publicado em 24 de março, Edição de 2017 da revista Relatórios Científicos , destacam a devastação causada quando o aquecimento dos oceanos em escala global interage com anomalias climáticas de curta duração, e acrescenta urgência à questão de como os recifes se comportarão até o final deste século.

"O Atol de Dongsha é tipicamente atingido por tempestades tropicais e ventos fortes em junho, que mantém os corais tão frios quanto o oceano aberto, "disse Tom DeCarlo, autor principal do estudo e então aluno de graduação no Programa Conjunto de Oceanografia do MIT-WHOI. "Mas em 2015, o tempo em junho estava excepcionalmente calmo - em um ponto, basicamente não havia vento nem ondas. Isso teve um efeito amplificador nas temperaturas da água, que já sentiam o calor do aquecimento global e do El Niño. Todo o recife se tornou uma piscina gigante que simplesmente ficou lá e assou ao sol. "

De acordo com o DeCarlo, que agora é um cientista da University of Western Australia, levou apenas alguns dias de ondas e ventos calmos antes que o recife perdesse seu suprimento de água mais fria do oceano aberto. "Vimos as temperaturas da água subirem para 36 ° C (97 ° F) - 6 ° C acima das temperaturas normais de verão. Isso fez com que 100% dos corais branqueassem, e 40% deles morreram, " ele disse.

Ido e voltando de novo

DeCarlo, Anne Cohen, cientista da WHOI, e o mestre de mergulho Pat Lohmann, testemunharam o início da morte em massa no último dia de sua visita de campo de um mês a Dongsha. Eles tinham acabado de fazer um levantamento ecológico da cobertura de coral no recife, e antes de ir para casa, pularam na água para recuperar os instrumentos que usam para monitorar a temperatura da água, pH e correntes. "Foi quando vimos que todos os corais tinham ficado brancos, "disse DeCarlo." Tivemos que pegar nossos voos no dia seguinte, mas a situação parecia terrível, então Anne nos mandou de volta ao local em algumas semanas.

De acordo com Cohen, o investigador principal do projeto, o momento foi notável, pois eles ainda estavam no local quando o branqueamento começou. "É bastante incomum estar em um lugar tão remoto enquanto um grande evento de branqueamento está realmente acontecendo, "disse Cohen." Das pesquisas de Tom, sabíamos como era o recife saudável pouco antes do branqueamento, portanto, poderíamos fazer uma comparação direta com os dados do pós-branqueamento para avaliar os efeitos do aquecimento. "

Após seu retorno, os cientistas navegaram de volta ao recife e viram um tom verde tremeluzindo na água - um possível sinal de que os corais conseguiram passar pelo evento de branqueamento e estavam voltando ao estado normal. Mas quando eles mergulharam, eles perceberam que o que tinham visto era na verdade algas verdes cobrindo corais mortos. "Este foi o recife de calcificação mais rápida que já estudamos, "disse DeCarlo." Então pensamos que teria mostrado resiliência. Mas tudo desabou no espaço de algumas semanas. "

Desligamento do sistema de refrigeração

A equipe suspeitou que o aquecimento amplificado foi devido à calmaria do tempo, mas eles não puderam descartar automaticamente a possibilidade de que menos nuvens e mais luz solar em 2015 em relação aos anos anteriores tenham causado o evento. Para testar essa hipótese, DeCarlo e co-autora Kristen Davis, usando dados registrados por instrumentos implantados no recife, conduziu uma série de cálculos de "orçamento de calor" para aprimorar os fatores específicos que impulsionaram o aquecimento extremo.

"Vimos que os mecanismos de aquecimento ar-mar, como a luz do sol e a temperatura do ar, permaneceram quase constantes ao longo de junho, mas as correntes impulsionadas pelo vento e pelas ondas que impulsionavam as águas mais frias da costa foram essencialmente desligadas por alguns dias. Esta foi a grande mudança que causou o aumento da temperatura da água no recife, então nossa hipótese estava correta - o padrão de tempo excepcionalmente calmo foi o principal culpado, "disse DeCarlo.

Histórico de varredura

A temperatura da água se estabilizou no início de julho, quando os ventos e as ondas finalmente aumentaram. Mas o dano generalizado já havia sido feito. Dada a magnitude do evento, os cientistas queriam saber se este recife havia experimentado extremos de temperatura semelhantes no passado, e se, se os corais se recuperaram. De acordo com Cohen, Contudo, poucos dados históricos de branqueamento existiam para a região.

"Este é um lugar super remoto que leva duas horas para chegar de avião saindo de Taiwan, "disse ela. Havia relatos não publicados de branqueamento em 1997, mas a gravidade e a extensão desse evento não foram quantificadas.

Sem registros históricos precisos, a equipe perfurou amostras de núcleo de corais que viviam no recife e usou tomografia computadorizada (TC) para procurar sinais de estresse térmico no passado. As varreduras, que se parece com um cabo de esfregão com raio-x, revelam anéis anuais ou "faixas" de densidades variadas no esqueleto do coral.

"Essas bandas são como um livro de história para os recifes de coral, permitindo que você conte no tempo até anos e eventos específicos, "disse Cohen, que atribui a "perspectiva paleo" única de seu laboratório à sua formação em paleo-oceanografia. "O mais brilhante, bandas de alta densidade, que chamamos de 'bandas de estresse, 'são assinaturas de eventos de branqueamento longos e intensos. Com base nos núcleos que verificamos, parece que houve apenas três eventos de branqueamento anteriores entre 1983 e 2015, cada um dos quais aconteceu nos anos do El Niño. Mas detectamos muito poucas bandas de estresse nos núcleos, então enquanto houve branqueamento, esses eventos não foram tão graves quanto 2015. "

Interpretando os dados de tomografia computadorizada, DeCarlo diz que muitos corais que branquearam no passado parecem ter se recuperado. "Os registros do esqueleto mostram que menos de 50 por cento das colônias branquearam durante esses eventos históricos, o que é um forte contraste com o branqueamento de 100 por cento que vimos em 2015. Isso sugere que a área não tinha visto estresse térmico tão extremo nos últimos quarenta anos pelo menos - talvez até nos últimos 100 anos. "

Recife do século 21

O estudo destaca as consequências para os recifes de coral de águas rasas quando o aquecimento global se cruza com anomalias climáticas de curta duração. Mas os cientistas dizem que suas observações também sugerem a possibilidade de que as projeções do modelo climático possam subestimar o que alguns recifes de coral experimentarão à medida que o oceano continuar a aquecer ao longo deste século.

"Os atuais modelos climáticos globais e prognósticos para os recifes são baseados em um cenário de aquecimento de 2 ° C para o oceano aberto, "disse DeCarlo." Mas essas projeções geralmente não levam em conta o tipo de anomalia climática regional e local que vimos em Dongsha. Quando você tem eventos de amplificação do clima sobrepostos ao aquecimento do oceano impulsionado pelo dióxido de carbono, é aí que as coisas podem ficar realmente ruins para os corais. Modelos baseados no aquecimento do oceano aberto já pintam um quadro terrível para os recifes de coral, mas a realidade assustadora é que eles podem ser otimistas demais para muitos recifes rasos. "

"As projeções com base nas temperaturas do oceano aberto podem não ser 100% relevantes para esses ambientes de águas rasas, onde vivem muitas comunidades de coral, "Cohen acrescentou." É possível que os recifes de coral corram um perigo muito mais imediato do que antecipamos. Quando as anomalias globais e regionais se alinham, um aquecimento aparentemente moderado de dois graus poderia ser mais como seis graus. "