A existência e as causas do branqueamento do coral são reconhecidas como uma crescente preocupação ambiental mundial relacionada às mudanças climáticas. Uma série de experimentos foram conduzidos desde o início dos anos 1970 no Laboratório de Ecologia de Recifes de Coral do Instituto de Biologia Marinha do Havaí (HIMB) na Baía de Kāne'ohe, Hawai'i e o Laboratório Marinho do Pacífico Médio (MPL) em Enewetak, Ilhas Marshall para determinar os limites de temperatura de longo prazo que induzem o branqueamento do coral. Um novo estudo publicado em PeerJ replica os experimentos da década de 1970 e fornece evidências encorajadoras para sugerir que os corais hoje estão se adaptando a um ritmo inesperadamente rápido. Ainda, essas taxas estão sendo superadas pelo aumento da temperatura do oceano.

O branqueamento de corais é um processo em que os corais perdem suas algas simbióticas, zooxantelas, que fornecem uma fonte significativa de alimento e cor para seu hospedeiro coral. O esqueleto do coral branco é então visível através dos tecidos transparentes, dando a aparência característica de "branqueamento". A mortalidade ocorrerá se a relação coral e simbionte não for restabelecida em breve.

Os experimentos da década de 1970 foram os primeiros a simular o estresse de temperatura elevada em um sistema de escoamento de água do mar, e os resultados duplicaram os efeitos de eventos de alta temperatura que se tornaram cada vez mais difundidos, frequente e severa em habitats de coral em todo o mundo nos últimos 35 anos. Os resultados determinaram que as tolerâncias de temperatura dos corais eram muito baixas, apenas + 1-2ºC acima das temperaturas máximas normais. Embora as temperaturas variassem geograficamente, a maioria das espécies de coral começou a branquear dentro desta faixa.

O sistema idêntico, metodologia, e o local do experimento inicial dos anos 1970 foi replicado em 2017 com um dos pesquisadores originais, Dr. Steve Coles. Isso proporcionou uma oportunidade única de avaliar se os limites de branqueamento do coral mudaram em quase meio século. Os corais foram mantidos em temperaturas ambiente e elevadas comparáveis ​​ao experimento de 1970 para uma exposição de um mês, seguido por um período de recuperação de 28 dias.

"Para entender melhor a aclimatação e adaptação dos corais, a maioria dos estudos compara corais de diferentes locais de recife, considerando que este é o primeiro estudo a comparar as mesmas espécies de corais do mesmo local ao longo do tempo. Repetir um experimento de 48 anos usando as mesmas espécies de coral, mesma configuração experimental, e o mesmo observador nos permite testar diretamente as mudanças na tolerância à temperatura dos corais ao longo do último meio século. ”Dra. Keisha Bahr

As diferenças entre os dois experimentos foram dramáticas. Os resultados mostram um aumento substancial na tolerância à temperatura nos corais testados. Nas três espécies de corais havaianos retestados, o branqueamento ocorreu mais tarde, com taxas de sobrevivência e crescimento mais altas do que os corais em 1970. Em 2017, a sobrevivência foi significativamente maior (60-92%) em comparação com 1970 (0-40%). Sob temperaturas elevadas, as taxas de crescimento de calcificação foram reduzidas em uma média de 26-63%, Considerando que em 1970, as reduções médias de calcificação variaram entre 99-173%.

Essas diferenças dramáticas nos limites de temperatura de branqueamento de coral indicam uma capacidade de ajuste na tolerância à temperatura, seja por mudanças no processo fisiológico ou mudanças nos tipos de zooxantelas simbióticas (aclimatação), ou seleção natural para a sobrevivência de corais mais tolerantes à temperatura (adaptação). Até agora, não foi determinado quanto tempo esses processos levam ou se essa mudança pode ocorrer em um ritmo rápido o suficiente para se ajustar à frequência e gravidade dos eventos atuais de temperatura elevada.

"Embora esses resultados sejam encorajadores em sua indicação de que a aclimatação / adaptação de corais e seus simbiontes pode ocorrer em uma taxa inesperadamente rápida, o aumento da tolerância ao branqueamento pode não ser suficiente para a sobrevivência generalizada dos corais. ”Dr. Ku'ulei Rodgers.

"Uma possível influência nos resultados pode ser a qualidade da água substancialmente mais alta na Baía de Kāne? Ohe em 2017, em comparação com 1970, devido à liberação de esgoto secundário tratado nas proximidades na época. Níveis elevados de nitrogênio dissolvido foram implicados no estímulo ao branqueamento de corais. Quando verificado, isso apoiará a importância de reduzir os nutrientes de origem terrestre para auxiliar o manejo na limitação do branqueamento e da mortalidade dos corais. ”Dr. Steve Coles

O lento crescimento e recrutamento de muitas espécies de corais, combinado com eventos repetitivos de clareamento de gravidade e duração crescentes, pode levar a reduções regionais catastróficas na diversidade e abundância de corais. Para prevenir ou mesmo atenuar, isso exigirá redução no uso de combustíveis fósseis e menores emissões de CO2 e outros gases de efeito estufa, que estão aumentando as temperaturas do ar e da água do mar em todo o mundo a uma taxa alarmante.