Os recifes de coral em todo o mundo estão ameaçados por eventos de branqueamento pan-tropical que ocorrem quando as temperaturas da água do mar ao redor aumentam devido à mudança climática em curso e condições extremas como El Niño. Contudo, padrões de ocorrência de branqueamento podem ser muito difíceis de prever, especialmente em profundidades de água. Atualmente, a maioria das previsões de branqueamento de corais são baseadas em estimativas da superfície da temperatura da água do mar, reunidos com satélites em grandes áreas do oceano. Embora as observações de satélite sejam importantes para a compreensão de padrões de grande escala e para estudar locais remotos, eles só são capazes de detectar a temperatura na própria superfície do oceano e fornecer médias em escalas relativamente grandes.

Nesta pesquisa, Prof. Alex Wyatt, Professor Assistente do Departamento de Ciência Oceânica da HKUST, colaborou com cientistas da Universidade de Tóquio, Scripps Institute of Oceanography da University of California San Diego, U.S. Geological Survey e o Florida Institute of Technology, para fazer um longo prazo, análise quantitativa de alta resolução de registros de temperatura influenciados por ondas internas, e seu efeito sobre os recifes de coral no oeste, Oceano Pacífico central e oriental. A equipe implantou e manteve de 50 a 60 em alta resolução, gravando continuamente, termômetros eletrônicos - alimentados por baterias de bordo e contendo relógios precisos e grande armazenamento de memória - nas profundezas de locais de recifes de coral no Pacífico no Japão, Polinésia Francesa e Panamá. Isso capturou as temperaturas in situ por vários anos, mais notavelmente durante os períodos de aquecimento anômalo associados ao evento El Niño em 2015 e 2016.

Usando uma nova abordagem de filtragem desenvolvida pela equipe, sinais de ondas internas foram extraídos dos registros de temperatura e usados ​​em um experimento analítico para comparar o aquecimento que teria ocorrido na presença e ausência de ondas internas. A análise resultante sugere que a presença de ondas internas reduziu o aquecimento, particularmente nas porções mais profundas dos recifes de coral, em até 88% durante o El Niño de 2015-2016. A duração de eventos de aquecimento severos que provavelmente matariam totalmente os corais também foi reduzida em alguns locais - de 36 a 50% - ou totalmente evitada em outros.

A equipe também descobriu que o resfriamento natural das ondas internas aumenta com a profundidade. O aquecimento foi reduzido em 20 a 41% nos locais mais rasos (lâmina d'água de 8 a 10 m) e reduzido em 54 a 88% nas águas mais profundas (lâmina d'água de 30 a 40 m). Essas descobertas mostraram que as ondas internas podem ser um processo importante para reduzir naturalmente o branqueamento de corais na maioria das profundezas dos recifes de coral do mundo e localizações oceânicas. Por outro lado, os resultados também sugerem que na ausência de ondas internas, ou se a frequência e intensidade das ondas internas diminuir com a mudança climática, o aquecimento observado dos recifes de coral pode se tornar ainda mais severo.

Os resultados que demonstram o resfriamento generalizado por ondas internas sugerem um certo grau de esperança para os recifes de coral - que pode haver zonas de recifes pelo menos parcialmente protegidas das terríveis consequências das mudanças climáticas, o aquecimento do oceano, e eventos de branqueamento cada vez mais frequentes, agora amplamente observados em águas rasas. Áreas que são naturalmente resfriadas por ondas internas podem já estar agindo como refúgios parciais dos graves impactos das mudanças climáticas nos recifes de coral. Contudo, porque os oceanos estão aquecendo rapidamente, tais refúgios podem oferecer proteção apenas de curto prazo. Também, sabemos muito pouco sobre como a mudança climática e o aquecimento dos oceanos afetarão a ocorrência de ondas internas e as profundidades a que resfriarão os recifes de coral no futuro. Mais importante, há uma ampla gama de questões desconhecidas decorrentes desta pesquisa, particularmente considerando os efeitos biológicos mais amplos e as implicações ecológicas das ondas internas para os recifes de coral.

Os resultados também sugerem que pode haver maneiras inovadoras de adaptar essas informações para proteger os recifes de coral em escalas locais de interesse particular, como habitats críticos para a conservação ecológica. "Nossa pesquisa sobre a ressurgência de ondas internas no mundo real sugere que as abordagens de gerenciamento ativo, como a ressurgência artificial, podem ser válidas temporariamente em escalas locais e em locais que ainda não são naturalmente resfriados por ondas internas, "disse o Prof. Wyatt." Se for controlado com sucesso por um sistema de ressurgência artificial, é previsível que a ressurgência possa reduzir os piores impactos do aquecimento em pequena escala sobre as comunidades de corais em risco identificadas para proteção especial. Essa ressurgência artificial seria, obviamente, muito localizada em comparação com o resfriamento em escala global que ocorre naturalmente sobre os recifes todos os dias durante o verão, devido às ondas internas. "Ele acrescentou, "é muito importante notar que a proteção dos recifes depende da redução imediata das emissões de gases de efeito estufa, já que as ondas internas só podem oferecer localização, e talvez temporário, proteção contra aquecimento rápido do clima. Enfrentar as causas subjacentes das mudanças climáticas são, na verdade, crítico para a sobrevivência futura dos recifes de coral. "

Globalmente, as comunidades costeiras dependem dos recifes para proteção da costa, e a biodiversidade dos recifes apoiam a aquicultura, turismo e economias locais. Uma maior compreensão das ondas internas em vários locais pode ser utilizada para criar melhores previsões sobre quais recifes estão em maior risco de eventos futuros de aquecimento, identificar potenciais locais de refúgio de recife, e, portanto, seria uma bênção para uma administração aprimorada de recifes ameaçados.