p Os recifes de coral são comunidades vibrantes que hospedam um quarto de todas as espécies do oceano e são indiretamente cruciais para a sobrevivência do restante. Mas eles estão morrendo lentamente - algumas estimativas dizem que 30 a 50 por cento dos recifes foram perdidos - devido à mudança climática. p Em um novo estudo, Os físicos da Universidade de Wisconsin-Madison observaram corais formadores de recifes em nanoescala e identificaram como eles criam seus esqueletos. Os resultados fornecem uma explicação de como os corais são resistentes à acidificação dos oceanos causados ​​pelo aumento dos níveis de dióxido de carbono e sugerem que o controle da temperatura da água, não acidez, é crucial para mitigar perdas e restaurar recifes.

p “Os recifes de coral estão atualmente ameaçados pela mudança climática. Não é no futuro, está no presente, "diz Pupa Gilbert, professor de física da UW-Madison e autor sênior do estudo. "Como os corais depositam seus esqueletos é fundamentalmente importante para avaliar e ajudar na sua sobrevivência."

p Corais formadores de recifes são animais marinhos que produzem um esqueleto rígido feito de aragonita, uma forma do carbonato de cálcio mineral. Mas como os esqueletos crescem ainda não está claro. Um modelo sugere que os íons de cálcio e carbonato dissolvidos no fluido calcificante dos corais se fixam um de cada vez na aragonita cristalina do esqueleto em crescimento. Um modelo diferente, proposto por Gilbert e colegas em 2017 e com base em um estudo de uma espécie de coral, sugere, em vez disso, que nanopartículas não dissolvidas se ligam e, em seguida, cristalizam lentamente.

p Na primeira parte de um novo estudo, publicado em 9 de novembro no Anais da Academia Nacional de Ciências , Gilbert e sua equipe de pesquisa usaram uma técnica de espectromicroscopia conhecida como PEEM para sondar os esqueletos em crescimento de cinco corais recém-colhidos, incluindo representantes de todas as quatro formas possíveis de corais formadores de recifes:ramificação, maciço, incrustante, e mesa. Os mapas químicos PEEM dos espectros de cálcio permitiram aos cientistas determinar a organização de diferentes formas de carbonato de cálcio em nanoescala.

p Os resultados do PEEM mostraram nanopartículas amorfas presentes no tecido do coral, na superfície de crescimento, e na região entre o tecido e o esqueleto, mas nunca no próprio esqueleto maduro, apoiar o modelo de fixação de nanopartículas. Contudo, eles também mostraram que, embora a borda de crescimento não seja densamente embalada com carbonato de cálcio, o esqueleto maduro é - um resultado que não suporta o modelo de fixação de nanopartículas.

p "Se você imaginar um monte de esferas, você nunca pode preencher o espaço completamente; sempre há espaço entre as esferas, "Gilbert diz." Então essa foi a primeira indicação de que a fixação de nanopartículas pode não ser o único método.

p Em seguida, os pesquisadores usaram uma técnica que mede a área exposta da superfície interna de materiais porosos. Grandes cristais geológicos de aragonita ou calcita - formados por algo não vivo - têm cerca de 100 vezes menos área de superfície do que a mesma quantidade de material composto de nanopartículas. Quando eles aplicaram este método aos corais, seus esqueletos deram quase o mesmo valor que grandes cristais, não materiais de nanopartículas.

p "Os corais preenchem o espaço tanto quanto um único cristal de calcita ou aragonita. Assim, tanto a fixação de íons quanto a fixação de partículas devem ocorrer, "Gilbert diz." Os dois campos separados defendendo partículas versus íons estão, na verdade, ambos certos. "

p Esta nova compreensão da formação do esqueleto do coral só pode fazer sentido se mais uma coisa for verdade:que a água do mar não está em contato direto com o esqueleto em crescimento, como tem sido comumente assumido. Na verdade, estudos recentes do fluido calcificante de coral descobriram que ele contém concentrações ligeiramente maiores de cálcio e três vezes mais íons de bicarbonato do que a água do mar, apoiando a ideia de que o esqueleto em crescimento está de fato isolado da água do mar.

p Em vez de, os pesquisadores propõem um modelo em que os corais bombeiam íons de cálcio e carbonato da água do mar através do tecido do coral, que concentra esses minerais perto do esqueleto. Mais importante, este controle permite que os corais regulem suas concentrações internas de íons, mesmo quando os oceanos se acidificam devido ao aumento dos níveis de dióxido de carbono.

p "Até este trabalho, as pessoas presumiram que havia contato entre a água do mar e o esqueleto em crescimento. Demonstramos que o esqueleto é completamente separado da água do mar, e isso tem consequências imediatas, "Gilbert diz." Se houver estratégias de remediação de recifes de coral, eles não devem se concentrar no combate à acidificação dos oceanos, eles devem se concentrar no combate ao aquecimento dos oceanos. Para salvar os recifes de coral, devemos reduzir a temperatura, não aumentar o pH da água. "