E pensar que estava tudo bem ali em sua garagem. Um monte de caixas retiradas da casa do biólogo Dale Straughan rendeu um verdadeiro tesouro para os pesquisadores da UC Santa Bárbara que estudam o impacto das mudanças climáticas na biodiversidade costeira da Califórnia.

Para Jenifer Dugan, um biólogo pesquisador do Instituto de Ciências Marinhas da UCSB (MSI), Nicholas Schooler, um Ph.D. estudante do Programa de Pós-Graduação Interdepartamental em Ciências Marinhas da UCSB, e David Hubbard, um ecologista da MSI, As notas de campo e os dados de Straughan sobre as praias da Califórnia eram ouro científico. A partir de 2009, a equipe UCSB trabalhou em estreita colaboração com Straughan para comparar os resultados atuais com seus conjuntos de dados originais. Eles pesquisaram novamente um subconjunto das mais de 60 praias da Califórnia, de Morro Bay a San Diego, que Straughan e seus colegas haviam pesquisado em várias datas de 1969 a 1980.

Porque o clima da Terra mudou dramaticamente desde então, os pesquisadores procuraram determinar se e como a biodiversidade havia diminuído e explorar os processos responsáveis. Suas descobertas aparecem no jornal Ecologia e Evolução .

“Os ecossistemas costeiros podem ser indicadores valiosos das respostas da biodiversidade aos impactos antropogênicos e relacionados às mudanças climáticas, "disse o co-autor Dugan." Usamos este conjunto de dados exclusivo de extensas pesquisas entre marés para avaliar a mudança multidecadal na biodiversidade de importantes e difundidos ecossistemas costeiros de praias arenosas. "

O co-autor Straughan conduziu as pesquisas originais para o Bureau of Land Management dos EUA após o derramamento de óleo de 1969 no Canal de Santa Bárbara. No momento, ela trabalhava na Fundação Allan Hancock da University of Southern California. Um dos locais que ela pesquisou mais de 33 vezes estava localizado em Isla Vista, próximo ao campus UCSB.

A avaliação dos impactos sobre a biodiversidade requer comparações informadas ecologicamente em intervalos de tempo suficientes. Um desafio para a equipe UCSB foi calibrar diferentes métodos de amostragem de diferentes décadas. Eles desenvolveram uma nova abordagem de extrapolação para abordar lacunas de dados que são comuns em tais conjuntos de dados de longo prazo, ajustando a riqueza de espécies para o estilo de amostragem ao longo de vários períodos de tempo. Essa abordagem pode ser útil para abordar questões semelhantes para outros ecossistemas pouco estudados.

Os investigadores avaliaram as mudanças na biodiversidade entre marés ao longo do tempo, usando os resultados de Straughan e os de suas próprias pesquisas recentes de 13 de suas praias de areia, incluindo aquele em Isla Vista. Suas análises revelaram grandes aumentos ou diminuições na riqueza de espécies em algumas praias, enquanto em outros as mudanças foram muito pequenas ou não detectáveis.

"Nossa comparação multidecadal de praias sugere que os processos locais exerceram uma influência mais forte na biodiversidade entre as marés do que os fatores regionais, "Dugan disse." Manipulação de escala local intensa - em outras palavras, práticas de manejo - tornam as tendências ou gradientes maiores na biodiversidade difíceis de detectar. "

Indo mais fundo, os cientistas descobriram que as espécies da parte alta da praia foram desproporcionalmente afetadas em relação ao resto dos animais da praia intertidal. Contudo, eles também encontraram uma surpresa positiva para este grupo altamente vulnerável. Duas praias exibiram aumentos de riqueza, provavelmente devido ao fato de que o uso de veículos off-road foi proibido por pelo menos 15 anos. Nesses dois sites, as espécies da parte alta da praia mostraram um nível promissor de recuperação após muitos anos de proteção contra os impactos causados ​​pela condução na praia.

Outro resultado inesperado foi a riqueza de espécies consistentemente baixa em praias densamente urbanizadas que foram tratadas - ajeitadas mecanicamente para remover as algas - por décadas. De acordo com o autor principal Schooler, impactos duradouros para a comunidade total persistiram ao longo do tempo nesses locais, mas as espécies da parte superior da praia continuaram a declinar.

"Nosso local de praia em Isla Vista é um bom exemplo do que o futuro reserva à medida que o nível do mar aumenta contra uma fronteira resistente de penhascos naturais ou blindagem costeira artificial e edifícios como aqueles ao longo de trechos urbanizados da costa, "Schooler explicou." Estamos perdendo animais intertidais ecologicamente importantes, como tremonhas de praia e insetos, da zona da praia superior, e é provável que isso aconteça com mais e mais praias do sul da Califórnia à medida que o nível do mar sobe. "

O local da praia Isla Vista, com encostas íngremes, teve a maior porcentagem de perda de habitat entre todas as praias pesquisadas pela equipe da UCSB. Essas praias passam por um fenômeno chamado compressão costeira, porque não têm espaço para se mover para o interior. “Vimos um estreitamento da praia e uma mudança no tamanho dos sedimentos que foi associada a um declínio em toda a comunidade, particularmente nos animais da parte alta da praia, "Disse Schooler.

Praias com dunas, como aquele em Coal Oil Point Reserve, a menos de uma milha a oeste do campus UCSB, têm espaço para se mover para o interior e são projetados para serem mais resistentes às mudanças do nível do mar. Mas, Dugan notou, em praias escarpadas e aquelas com paredões ou revestimentos artificiais, as primeiras espécies a desaparecer são aquelas que se alimentam de restos de algas e vivem na areia úmida e seca da zona alta da praia.

"Cerca de 45 por cento da biodiversidade das praias do sul da Califórnia pertencem a espécies especializadas de praias superiores, "disse ela." Eles desempenham um papel muito importante no ecossistema costeiro, fornecendo alimentos para a vida selvagem, como tarambolas nevadas ocidentais e outras aves marinhas, quebrando os destroços de algas que chegam à costa e promovendo a reciclagem de nutrientes que estão potencialmente disponíveis para surfe de grama e kelps próximos à costa.

"Em uma nota mais otimista, nossa pesquisa sugere que existem oportunidades para a recuperação do ecossistema de impactos humanos se mudarmos a forma como algumas de nossas praias são gerenciadas, "Dugan acrescentou.