As mudanças climáticas e outras forças externas estão causando mudanças rápidas na comunidade marinha nos ecossistemas costeiros japoneses. Melhor compreensão da dinâmica de distribuição das espécies, conforme impulsionado por esses fatores, pode melhorar os esforços de conservação e gestão da mudança climática.

O Instituto Nacional de Estudos Ambientais, Universidade de Hokkaido, e o Instituto Nacional de Pesquisa Polar mostraram pela primeira vez que o efeito combinado do aquecimento do clima, correntes de superfície de fluxo polares dominantes, e o desmatamento por peixes herbívoros intrusivos está por trás das rápidas mudanças na comunidade de macroalgas temperadas para corais tropicais que estão ocorrendo nas águas costeiras temperadas do Japão. O estudo destaca a necessidade de uma gestão pró-ativa adaptando-se às mudanças climáticas atuais e futuras, e pode ajudar na conservação de leitos de macroalgas e recifes de coral.

Macroalgas e corais são os principais grupos de organismos formadores de habitat que sustentam uma alta biodiversidade e fornecem importantes serviços ecossistêmicos aos humanos. No Japão, os corais de água quente estão principalmente associados às águas subtropicais de suas ilhas do sul, enquanto as algas formadoras de dossel são mais abundantes nas águas temperadas comparativamente mais frias do Japão central. Nos últimos anos, Contudo, o aquecimento do clima permitiu que os corais expandissem sua distribuição na zona temperada aquecida, onde a distribuição das macroalgas menos dispersivas está diminuindo.

“Esta 'tropicalização' das comunidades marinhas temperadas não é um fenômeno isolado. Está acontecendo em diferentes lugares do mundo, como na Austrália, no Mediterrâneo ou mesmo no Ártico, onde é chamado de 'borealização' em vez disso, "diz o professor assistente da Universidade de Hokkaido Jorge García Molinos, da equipe de pesquisa." é uma consequência natural do aquecimento do clima em zonas de transição biogeográfica onde várias espécies vivem em ou perto de seus limites de distribuição, como no nosso caso com os corais e kelps. "

Além do efeito do aquecimento, este fenômeno tem sido associado à expansão de peixes herbívoros tropicais, associado aos corais, e o que flui em direção ao pólo, correntes oceânicas quentes que facilitam a expansão de peixes e corais em zonas temperadas. Contudo, este é o primeiro estudo que examina as relações entre todos esses fatores em uma multiespécie, nível da comunidade.

Para explicar esse fenômeno, os pesquisadores examinaram 439 documentos contendo dezenas de milhares de registros (principalmente 1950-2015) detalhando a ocorrência de macroalgas, corais e peixes herbívoros em todo o arquipélago japonês. Usando este rico banco de dados histórico, eles reconstruíram as mudanças na distribuição das principais espécies, que foram então relacionados a variações de longo prazo nos padrões espaciais de temperatura do oceano e velocidade atual usando modelos estatísticos para analisar os efeitos das mudanças climáticas e das correntes oceânicas nas mudanças da comunidade.

Os resultados mostraram que corais e peixes expandiram suas faixas de distribuição mais rápido e mais longe do que as macroalgas. A expansão das macroalgas ao norte foi superada pelo encolhimento de sua distribuição ao sul, enquanto os limites ao sul das faixas da maioria dos corais permaneceram inalterados. Contudo, todas as espécies estavam mudando sua distribuição mais lentamente do que a taxa de aquecimento. Como esperado, tais mudanças na comunidade foram observadas principalmente em zonas ao longo das correntes Kuroshio e Tsushima, particularmente áreas ao redor das ilhas de Kyushu e Shikoku, e principalmente associada a um aumento no pastejo por peixes herbívoros tropicais. Apesar disso, as previsões do modelo para as próximas décadas sugerem um aumento significativo na probabilidade desses eventos ocorrerem em outras partes ao longo das costas leste e oeste do Japão central. Eles também sugerem que a competição entre as espécies aumentará como um mecanismo impulsionador por trás das mudanças na comunidade.

Conforme o aquecimento global avança, os organismos vivos migram para habitats com uma temperatura mais adequada. Contudo, para alguns organismos menos móveis, o ritmo atual da mudança climática pode ser muito rápido. "Este estudo demonstra a magnitude e a complexidade da influência que as mudanças climáticas têm sobre os leitos de macroalgas e recifes de coral e a importância de abordar essas questões de uma perspectiva multiespécies, "diz o professor associado da Universidade de Hokkaido Masahiko Fujii, que também participaram do estudo. "Acreditamos que esta informação pode ser usada para ajudar a informar a adaptação proativa à mudança climática e conservar macroalgas e corais."