Os recifes de coral em todo o mundo estão ameaçados pelo aquecimento da temperatura do oceano, um dos principais impulsionadores do branqueamento do coral. Os cientistas usam rotineiramente os dados de temperatura da superfície do mar coletados por satélites para prever o estresse causado pela temperatura nas comunidades de recifes, mas uma nova pesquisa mostra que as medições de superfície por si só podem não prever com precisão a extensão total do estresse térmico em corais mais profundos.

Um novo estudo liderado por cientistas da Scripps Institution of Oceanography da University of California San Diego e da Coral Reef Research Foundation (CRRF) em Palau descreve uma nova abordagem para prever o estresse induzido pela temperatura quente em corais da superfície do mar através de uma extensão mais profunda variando de 30 a 150 metros (100 a 500 pés), conhecida como zona mesofótica.

Corais nessa profundidade são considerados por alguns na comunidade científica como sendo mais seguros do aquecimento do oceano do que suas contrapartes de águas rasas. Mas a equipe da Oceanografia Scripps descobriu que, mesmo nas profundezas, os corais são episodicamente expostos ao estresse térmico em intervalos diferentes dos corais próximos à superfície.

Os pesquisadores utilizaram quase duas décadas de conjuntos de dados, incluindo o nível do mar, temperatura da superfície do mar, e observações de temperatura que variaram entre a superfície e profundamente na zona mesofótica - para desenvolver uma ferramenta de previsão para a extensão vertical de como os corais serão estressados ​​pela temperatura. Esta pesquisa foi realizada em três locais de recifes ao redor da nação insular de Palau, localizado no Oceano Pacífico tropical.

Esta nova abordagem para medir e prever o estresse de temperatura em recifes de coral é descrita em um novo estudo publicado em 27 de agosto na revista. Cartas de pesquisa geofísica .

"Agora estamos adicionando a dimensão da profundidade ao problema onde antes estávamos apenas deslizando a superfície do que o estresse de temperatura significava para os corais, "disse o candidato a Ph.D. da Scripps, Travis Schramek, autor principal do estudo. "Vemos que o estresse induzido pelo calor penetra totalmente na zona mesofótica durante eventos maiores de branqueamento."

Além de observar os dados de temperatura da superfície do mar coletados por satélites globais, os cientistas usaram uma rede de registradores de temperatura de recife mantida por mergulhadores CRRF em locais-chave em Palau até profundidades de 90 metros (295 pés).

A CRRF manteve esta gama de medidores de temperatura em Palau, estendendo-se da superfície aos recifes mesofóticos desde 1999. Apenas um pequeno número de mergulhadores no mundo possui o treinamento, Habilidades, e equipamentos para mergulhar com segurança e rotineiramente na zona mesofótica. Um desses raros mergulhadores científicos é Pat Colin, diretor do CRRF e co-autor do estudo.

Por quase 20 anos, Colin e uma pequena equipe realizaram mergulhos semanais em locais em Palau como parte de um programa de monitoramento de temperatura de longo prazo. Pesquisas para avaliar o clareamento na zona mesofótica são severamente limitadas, então a equipe Scripps, que incluiu os cientistas Mark Merrifield e Eric Terrill, descobriram que os conjuntos de dados observacionais de Colin são incrivelmente valiosos.

As observações mostraram que zonas mais profundas estão apresentando branqueamento coincidente com as temperaturas mais altas, junto com recifes rasos.

"Nossa compreensão do oceano vai realmente continuar a ser guiada por observações. Os modelos são muito informativos, mas a forma como os aterramos é através da observação do sistema terrestre, "disse Schramek." Ter observações como as que Pat coletou mostra o poder de realmente usar ferramentas e observar a Terra de uma maneira única. "

Os pesquisadores disseram que esperam que esses resultados instiguem mais pesquisas de eventos de estresse de temperatura para entender melhor a zona mesofótica em Palau e outras regiões tropicais. Eles também analisaram os registros diários do medidor de maré da estação do porto de Malakal em Palau de 1970 a 2017. Esses dados, coletados pelo Centro de Nível do Mar da Universidade do Havaí, permitiu que a equipe estudasse os registros regionais do nível do mar na área.

Ao combinar os conjuntos de dados do nível do mar e da temperatura do mar, Schramek descobriu que a altura da superfície do oceano é um forte indicador de como a temperatura da água está mudando dezenas de metros abaixo. Ele e a equipe então usaram esses dados para prever as temperaturas experimentadas pelos recifes de coral que vivem perto da superfície, bem como aqueles que vivem em águas mais profundas. Schramek desenvolveu um algoritmo para aplicar os algoritmos de estresse de coral aceitos a profundidades que incluíam o mesofótico mais profundo, normalmente considerado um refúgio do estresse térmico.

"Um resultado surpreendente do estudo é que as condições oceânicas ao longo das dramáticas paredes de recife que são os limites de Palau são muito representativas do Pacífico Ocidental mais amplo, "disse o oceanógrafo Terrill de Scripps." Como resultado, tivemos um sucesso surpreendente em prever a estrutura vertical dos campos de temperatura aos quais as comunidades de coral estariam expostas, mesmo durante as condições do El Niño. "

Ele acrescentou que os resultados sugerem uma promessa na aplicação do método às outras ilhas da região do Pacífico que não se beneficiam dos registros de longo prazo de Palau como resultado da campanha de medição dedicada do CRRF.

Os novos insights da equipe sobre como prever o estresse de temperatura em corais profundos podem contribuir para uma melhor compreensão de todo o sistema de recife como um todo, que poderia informar os esforços de conservação e políticas para proteger este valioso e diversificado ecossistema.

"Agora que observamos esse ecossistema de uma maneira única, podemos começar a avaliar melhor como os corais na zona mesofótica estão estressados, "disse Schramek." Se pudermos entender melhor como eles estão estressados, então podemos entender melhor como protegê-los. "