A mudança climática resulta em temperaturas mais altas do oceano, derretimento de geleiras e padrões climáticos mais extremos. Os cientistas também observaram seus efeitos nas amêijoas, caramujos, vermes, caranguejos, ouriços, estrelas do mar e mais que vivem no fundo do mar do Alasca, à medida que o ecossistema mudou do ártico para o subártico nas últimas décadas.

Agora, cientistas da Universidade de Chicago e do Centro de Ciências Ambientais da Universidade de Maryland descobriram que as conchas dessas criaturas mostram a mesma grande mudança de regime nas águas do Alasca, onde o ecossistema mudou do ártico para o subártico nas últimas décadas. É a primeira vez que alguém rastreia mudanças no ecossistema apenas por meio de amostras de conchas - e os cientistas esperam que isso ofereça uma nova ferramenta para rastrear as mudanças climáticas em regiões onde as populações de animais não foram documentadas de forma completa.

"O fato de que as conchas mortas registram essas mudanças tão claramente abre uma área muito maior do fundo do mar Ártico, onde agora podemos testar grandes mudanças nas comunidades do fundo do mar, "disse Susan Kidwell, o Professor William Rainey Harper de Ciências Geofísicas, um importante cientista no campo da paleoecologia marinha e co-autor do estudo publicado em 8 de abril. "Os cientistas não estavam lá para ver todas as mudanças que os ecossistemas sofreram, mas agora eles podem ser capazes de reconstruir uma história ecológica a partir da Revolução Industrial. "

Um novo método

Desde a década de 1980, Jacqueline Grebmeier, coautor do estudo e professor pesquisador do Centro de Ciências Ambientais da Universidade de Maryland e membro do comitê diretor do Observatório Biológico Distribuído, liderou pesquisas anuais para testar as mudanças nas populações de animais ligadas ao gelo do mar e às condições da água no Pacífico Ártico. Quando a equipe de Grebmeier transporta espécimes vivos para sua pesquisa, milhares de projéteis mortos são arrastados.

Anteriormente, as conchas mortas foram descartadas, mas a estudante de graduação da UChicago, Caitlin Meadows, o autor principal do estudo, percebeu que esta era uma oportunidade de testar se essas conchas refletiam as mesmas mudanças que os ecologistas observaram, que poderia servir como uma ferramenta para reconhecer mudanças biológicas em áreas menos estudadas no Ártico.

Meadows analisou mais de 14, 000 conchas para rastrear a abundância - a contagem de cada animal por espécie - e para calcular sua biomassa de carbono orgânico, que reconstrói o conteúdo de carne original de criaturas com concha usando seu tamanho corporal, bem como abundância.

"Observar as mudanças na biomassa de carbono no fundo do mar é uma ótima maneira de vincular as mudanças climáticas, "Meadows disse." Somos capazes de ver as mudanças na quantidade de alimentos e como esses alimentos estão fluindo através do ecossistema. "

Mesmo que ela considerasse apenas a parte produtora de conchas da comunidade, Meadows confirmou o que os ecologistas já haviam descoberto:houve uma mudança no ecossistema. Especificamente, Meadows observou que o ecossistema do passado preservado em conchas mortas era diferente do ecossistema vivo atual. Ela notou uma mudança em direção a Tellinidae, uma família de moluscos bivalves que são alimentadores generalistas - um grupo de animais que podem comer alimentos que se instalaram no fundo do mar ou filtrar os alimentos da água, para que possam sobreviver em um ecossistema em mutação, filtrando os alimentos da água ou comendo depósitos de alimentos que se depositaram no fundo.

Houve também uma mudança na biomassa, de um conjunto de espécies de bivalves para outro dentro de cada grupo de alimentação - o que significa que novas espécies assumiram essas funções no ecossistema. Isso é parte de uma grande mudança em outros animais do fundo do mar na mesma região - em direção aos vermes e longe dos pequenos crustáceos que são alimentos essenciais para grandes mamíferos como as baleias cinzentas.

Finalmente, com base em conchas mortas, Meadows descobriu que um subconjunto de espécies que agora vivem apenas perto da costa do Alasca costumava viver em uma gama maior de habitats do fundo do mar e em águas mais profundas.

"Já sabemos há algum tempo que esses ecossistemas agora são bem diferentes, "Kidwell disse." Houve uma reorganização real, refletindo uma mudança na alimentação, oxigenação e tamanho do grão - quão vigorosas são as correntes de fundo. Esses fatores são todos impulsionados pela mudança de temperatura, mas têm um impacto muito maior no ecossistema do que apenas o aquecimento. "

Todos esses deslocamentos entre animais vivos e conchas mortas são encontrados em locais onde o grupo de Grebmeier demonstrou independentemente mudanças no ecossistema nos últimos 30 anos. Uma vez que este novo estudo detectou números semelhantes de bivalves vivos e mortos, mesmo em regiões onde não houve uma mudança no ecossistema observada, eles sabem que não é provável que seja um erro na amostragem.

"Conchas mortas, portanto, funcionam bem para identificar áreas de mudança recente do ecossistema, e não produzem 'falsos positivos' onde nenhuma mudança ocorreu, "Meadows disse.

Um mar de mudanças

O Ártico Pacífico ao largo da costa do Alasca é um ecossistema com alta densidade de animais do fundo do mar, onde "as coisas mudam primeiro e rapidamente, "de acordo com Meadows. A mudança rápida é devido a um fenômeno conhecido como amplificação do Ártico, onde, à medida que o gelo reflexivo derrete, a água e a terra recém-expostas absorvem mais calor do sol, resultando em ainda mais aquecimento.

"Nós realmente fomos capazes de isolar as mudanças climáticas como o impulsionador dessas mudanças, "Meadows disse." O Ártico não tem grandes assentamentos costeiros ou agricultura intensiva que possam ter afetado as águas costeiras, e a área de estudo fica ao norte de onde a maior parte da pesca comercial é permitida. "

Meadows e Kidwell esperam que este método de usar conchas como um registro histórico de mudança sirva agora como uma ferramenta para cientistas que estudam outras regiões. "Essa janela para o passado pode nos dar acesso a um quadro muito mais completo de como o Ártico está mudando, "Kidwell disse.

As conchas que Meadows estudadas estão agora sendo geologicamente datadas para estabelecer há quanto tempo elas vêm se acumulando, e, portanto, há quanto tempo as condições ecológicas permaneceram estáveis ​​antes da recente mudança de regime.

Próximo, Meadows vai viajar para São Petersburgo, Rússia vai mergulhar nas coleções do museu zoológico do país para obter insights históricos sobre aquele lado do Mar de Bering, onde o fundo do mar foi amostrado já no século XIX.