O sistema Coral-FOCE implantado no Heron Island Reef Flat. A foto foi tirada na maré baixa, quando a equipe estava fazendo a amostragem do experimento. Em primeiro plano está o sistema controlado por computador personalizado e o sistema de dosagem de água do mar enriquecido com CO2 em uma plataforma flutuante, ao fundo está o gerador eólico que, junto com um painel solar no flutuador, alimentou esse experimento. Crédito:David Kline
Uma equipe liderada por David Kline, um cientista da equipe do Smithsonian Tropical Research Institute, perguntou o que aconteceria se eles baixassem o pH em um recife de coral vivo. Ao usar pulsos controlados por computador de água do mar enriquecida com dióxido de carbono (CO2), eles simularam um cenário futuro de mudança climática. Seus resultados, publicado em Ecologia e evolução da natureza , enfatizar a importância de proteger corais vivos.
O oceano absorve cerca de metade do carbono produzido pela queima de combustíveis fósseis, tornando a água do mar mais ácida. E de acordo com um relatório da ONU, a acidez do oceano pode dobrar em 2100. Mas a maior parte do que se sabe sobre os efeitos da acidificação dos oceanos nos corais vem de experimentos em aquários.
"Queríamos fugir dos experimentos em caixas de vidro e fazê-los no recife em condições naturais, "Kline disse." Mas nunca imaginamos que as diferenças seriam tão dramáticas.
"Durante o período experimental de oito meses, passamos por cerca de cinco tanques de gás CO2 - o tipo que as empresas de refrigerantes usam para colocar o gás em latas de refrigerante - para tornar a água do mar mais ácida, "Kline disse." Nossa máquina do tempo subaquática (também chamada de Enriquecimento de Carbono do Oceano Livre ou sistema FOCE) usava uma série de sensores e bombas doseadoras para simular futuras condições de alto CO2 por bombeamento controlado de água do mar com alto teor de CO2 sobre Porites vivos e mortos colônias de cylindrica em nossas calhas experimentais abertas na planície do recife na estação de campo Heron Island da University of Queensland na Grande Barreira de Corais. "
Um membro da equipe de mergulho com snorkel na maré baixa para amostrar a água do mar em cada câmara (há um mosquetão de seringas de amostragem em torno de seu braço) e inserir temporariamente portas estilo guilhotina a fim de selar a câmara por 2 horas a fim de medir os corais taxas de calcificação / dissolução e fotossíntese / respiração. Crédito:David Kline
O pH e a temperatura normalmente flutuam ao longo de um período de 24 horas. Portanto, a equipe criou um sistema para aumentar o CO2 em uma quantidade constante acima do nível de fundo. Eles limparam as calhas, pegou amostras de água e calibrou constantemente as redes de 40 sensores para garantir que eles estivessem adicionando os níveis de CO2 previstos para o futuro.
Como conchas do mar, esqueletos de corais são feitos de carbonato de cálcio. E conforme a água do mar se torna mais ácida, esqueletos de coral acumulam carbonato de cálcio mais lentamente ou até mesmo se dissolvem, como giz em um copo de vinagre.
"Usar um sistema FOCE não é a única maneira de obter os efeitos da acidificação do oceano, faz parte de um kit de ferramentas, mas nos dá previsões realistas, "Kline disse." A vantagem é que ele gera informações consistentes de um recife real - em luz natural, Comida, nutrientes e condições ambientais onde os corais são expostos ao ecossistema natural dos habitantes dos recifes. O ponto negativo é que é caro e desafiador para configurar e executar. "
Os resultados deste primeiro experimento FOCE em um recife de coral raso foram sombrios:tanto os corais vivos quanto os mortos foram seriamente afetados pela acidificação do oceano. As taxas de crescimento dos corais vivos diminuíram para quase zero, enquanto a taxa de dissolução das colônias mortas quase dobrou. Esses resultados sugerem que nos níveis de CO2 previstos para o futuro, os recifes de coral começarão a se dissolver mais cedo do que se pensava. Contudo, uma de suas conclusões ilumina as perspectivas futuras para os recifes:
Davey Kline, o autor principal deste estudo e professor Ove Hoegh-Guldberg da Universidade de Queensland e o autor sênior com o controlador de computador personalizado FOCE e sistema de dosagem de CO2 enriquecido na planície de recife da Ilha Heron, Grande Barreira de Coral, Austrália. Crédito:David Kline
Esqueletos de coral cobertos com tecido vivo eram muito mais resistentes do que corais mortos neste experimento do mundo real porque eram protegidos de vermes chatos e outros animais que se alimentam de corais de dentro dos esqueletos de coral, e também de ouriços do mar, peixes-papagaio e outros bioeroders vivendo na superfície externa dos corais que comiam os corais mortos em uma taxa rápida.
"A enorme diferença entre o destino de corais vivos e mortos em um ambiente natural me dá esperança, "Kline disse." À medida que criamos reservas marinhas e aprendemos como aumentar a quantidade de corais vivos restaurando os recifes, estamos estabelecendo um ciclo de feedback positivo porque o coral vivo crescerá no recife e retardará a dissolução. "
Kline trabalhou com colegas da Scripps Institution of Oceanography, A Universidade de Queensland, Universidade de Stanford, OceanX, Florida State University, Carnegie Institution e The He-brew University of Jerusalem.
"Foi incrível trabalhar juntos na Ilha Heron, "disse ele." É um site muito bem estudado:as pessoas fazem pesquisas lá há 100 anos. Muitos dos estudos marcantes de recifes de coral foram feitos lá. "Agora, a máquina do tempo de Kline está a caminho do outro lado do mundo, onde ele verá se as mesmas conclusões se sustentam na Estação de Pesquisa Bocas del Toro do Smithsonian no Caribe, no Panamá.
O Smithsonian Tropical Research Institute, com sede na Cidade do Panamá, Panamá, é uma unidade da Smithsonian Institution. O instituto promove a compreensão da biodiversidade tropical e sua importância para o bem-estar humano, treina alunos para conduzir pesquisas nos trópicos e promove a conservação, aumentando a consciência pública sobre a beleza e a importância dos ecossistemas tropicais.
