Um estudo publicado recentemente por uma equipe de pesquisadores, ex-alunos e alunos da University of Hawai'i na Manoa School of Ocean and Earth Science and Technology (SOEST) mostraram que os impactos locais dos humanos - poluição por nutrientes das atividades em terra - podem acelerar os impactos negativos da acidificação global dos oceanos nos recifes de coral.

Os recifes de coral fornecem serviços ecossistêmicos essenciais, incluindo segurança alimentar e proteção da costa para as comunidades costeiras. Esses serviços dependem em grande parte da estrutura tridimensional altamente complexa dos recifes de coral. Para que os recifes de coral prosperem, organismos calcificadores, como corais, deve construir o recife mais rápido do que os organismos biológicos e a dissolução natural destrói o recife.

"Há uma longa história de análise dos impactos da poluição por nutrientes e da acidificação dos oceanos nos recifes de coral, "disse o autor principal Nyssa Silbiger, professor assistente na California State University, Northridge e ex-aluna do Instituto de Biologia Marinha do UH Manoa Hawai'i (HIMB) no SOEST. "Contudo, pouco se sabe sobre como esses dois estressores interagem e influenciam o funcionamento do ecossistema do recife de coral. "

Pesquisas anteriores mostraram que os estressores associados ao dióxido de carbono de origem humana (CO ₂ ) emissões, como a acidificação do oceano, estão mudando os recifes de coral em direção à perda líquida, o que levaria à perda da estrutura tridimensional no futuro. O novo estudo em Proceedings of the Royal Society B:Biological Sciences mostraram que a poluição por nutrientes pode tornar os recifes de coral mais vulneráveis ​​à acidificação dos oceanos e acelerar a mudança prevista do crescimento líquido para a perda geral.

No HIMB, a equipe usou um sistema de última geração no qual eles continuamente adicionaram nutrientes (nitrato e fosfato) a aquários que abrigavam diferentes membros da comunidade de recifes de coral, incluindo corais, algas marinhas, escombros de recife morto, ou areia. Eles então compararam isso com um experimento que imita sistemas naturais com uma comunidade mista contendo todos os quatro constituintes e mediram as "funções do ecossistema" críticas das comunidades de recifes de coral:calcificação, dissolução, fotossíntese, e respiração.

"Mostramos que a poluição por nutrientes diminui o crescimento geral do recife e perturba a dinâmica química natural dos recifes de coral, "disse Silbiger." Na água do mar poluída por nutrientes, calcificadores foram menos capazes de capitalizar sobre os compostos dissolvidos que constituem os blocos de construção dos recifes de coral. A poluição de nutrientes reduziu as taxas de calcificação - uma medida de quão rapidamente os construtores de recifes estão criando a estrutura do esqueleto - quase dez vezes em águas que, de outra forma, promoveriam o crescimento do recife, e melhorou a dissolução do esqueleto e o crescimento de competidores de algas marinhas. "

Os nutrientes dos fertilizantes costumam impactar os recifes indiretamente, por exemplo, dando uma vantagem a algas daninhas que podem ultrapassar os recifes, observação reforçada por este estudo.

"Essas 'mudanças de fase' para recifes de algas estão ocorrendo globalmente, causando uma grande mudança no funcionamento dos recifes, "disse o co-autor Craig Nelson, corpo docente da UH Manoa em Oceanografia e Sea Grant. "Mas, até agora, nunca quantificamos como a poluição por nutrientes pode reduzir diretamente a capacidade dos corais de construir uma estrutura de recife."

O que este trabalho revelou é que os nutrientes também alteram o pH do ambiente local, comprometendo a forma como os corais e outros organismos de recife respiram, que influencia a química do recife.

"A relação entre os nutrientes e o metabolismo do recife agrava a mudança do pH, o que pode tornar todo o sistema mais suscetível a ameaças globais, como a acidificação dos oceanos, "disse o co-autor Hollie Putnam, professor assistente da University of Rhode Island e ex-aluno do HIMB.

"A poluição de nutrientes afeta negativamente o crescimento do recife, tanto direta quanto indiretamente, criando um golpe duplo para os recifes de coral já estressados ​​pela acidificação dos oceanos em todo o mundo, "disse a coautora Megan Donahue, pesquisador do HIMB. "Nossos dados indicam que tanto os esforços de gestão local, como a redução do escoamento e infiltração de nutrientes nas águas subterrâneas, e ações globais, como a redução das emissões globais de dióxido de carbono, são necessários para proteger os recifes do declínio rápido. "

No futuro, a equipe de pesquisa se concentrará em como outros constituintes do recife, como peixes, interagem com esses processos para impactar o funcionamento do ecossistema do recife de coral, porque os recifes são redes complexas e essas interações são críticas para a resiliência.