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- A mudança climática está dizimando os recifes do mundo.
- Transplantar corais saudáveis em recifes moribundos pode salvá-los.
- Alguns corais transplantados parecem prosperar enquanto outros falham, mas os pesquisadores não tinham certeza do porquê.
- Um novo estudo liderado por cientistas da USC Dornsife resolve o mistério, revelando um caminho para transplantes bem-sucedidos e recifes rejuvenescidos.
À medida que a saúde dos recifes de corais continua a diminuir sob o estresse da mudança climática, os pesquisadores pretendem rejuvenescer os recifes debilitados transplantando corais saudáveis. Infelizmente, eles encontraram resultados mistos, já que alguns corais transplantados murcham e morrem, enquanto outros criam raízes e prosperam.
Por que alguns corais transplantados, chamados de “plantas externas”, florescem e outros lutam ou perecem, permanece um mistério até agora. Um novo estudo liderado por pesquisadores da USC Dornsife College of Letters, Arts and Sciences e publicado no Anais da Academia Nacional de Ciências revela a chave para o sucesso do transplante de corais.
Resolver o mistério é fundamental para restaurar recifes moribundos com corais transplantados, diz Carly Kenkel, professora assistente Gabilan de Ciências Biológicas na USC Dornsife e autora correspondente do estudo. E salvar recifes continua sendo um imperativo global.
De acordo com um estudo de 2021, a Terra perdeu metade de seus recifes de corais desde 1950. Essa devastação global tem um potencial trágico: um bilhão de pessoas se beneficiam de ecossistemas de recifes, e a economia dos EUA sozinha ganha $ 3,4 bilhões por ano com eles por meio de setores como pesca e turismo , de acordo com a Administração Nacional Oceânica e Atmosférica.
É o um ou os muitos?
A pesquisa de transplante de Kenkel se concentra no coral chifre de veado do Caribe, criticamente ameaçado, Acropora cervicornis.
Antes do estudo atual, os cientistas usaram diferentes corais staghorn individuais em vários locais de transplante e descobriram que algumas plantas externas se saíram melhor em alguns locais do que em outras. Mas como eles usaram corais diferentes em locais diferentes, eles não conseguiram definir o motivo do sucesso ou do fracasso: foi o ambiente, o coral ou uma combinação de ambos?
“Não sabíamos se o coral estava tendo um desempenho ruim em alguns locais porque o ambiente era ruim, porque o coral individual tinha desempenho ruim ou porque esses corais individuais simplesmente tinham desempenho ruim naquele ambiente específico”, disse Kenkel.
Para encontrar a resposta, Kenkel e Wyatt Million, ex-aluno de doutorado no laboratório de Kenkel na USC Dornsife e primeiro autor do estudo, reduziram o número de variáveis envolvidas. Eles usaram clones de apenas 10 indivíduos staghorn e espécimes transplantados de cada um em nove locais de recife bem conhecidos em Florida Keys. Eles então rastrearam a sobrevivência, o crescimento, a forma e o tamanho das plantas externas em cada local.
Eles descobriram que tanto o coral quanto o meio ambiente eram importantes. Nenhum clone único provou ser forte em todos os ambientes; cada site viu um clone diferente avançar e se adaptar para o sucesso.
“Esta é uma informação muito importante para a restauração do recife”, disse Kenkel. “Isso significa que a diversidade genética dos transplantes de corais será importante para proteger nossas apostas”. Como os pesquisadores pretendem restaurar os recifes, eles vão querer usar uma variedade de indivíduos para garantir que pelo menos um possa se adaptar ao novo lar.
Ela comparou a ideia a investir: “Diversificar seu portfólio é mais seguro do que apostar alto em uma determinada empresa, porque mesmo que algumas empresas percam dinheiro, outras ganharão”.
Maximizar a diversidade genética – em vez de procurar um coral de destaque para salvar o dia, como tem sido a tendência entre os pesquisadores – é uma abordagem mais sábia, disse ela.
“Nesses recifes, diversificar os corais externos é mais seguro do que apostar em um ‘super coral’ para ter sucesso. Haverá vencedores e perdedores em todos os ambientes. E os recifes são realmente dinâmicos; cada ambiente pode ser realmente diferente da perspectiva de um coral, e eles ‘vai ser ainda mais diferente à medida que o clima continua a mudar.
“coral de plástico”
As descobertas também significam que os cientistas vão querer se concentrar em como os corais individuais podem ser adaptáveis a vários ambientes, ou seja, o quanto um indivíduo pode mudar sua forma, tamanho e outras características em resposta às mudanças nos fatores ambientais do recife.
Essa “plasticidade” pode afetar as chances de sucesso a longo prazo das plantas externas ao longo de muitas gerações, à medida que as mudanças climáticas continuam.
“Descobrimos que alguns corais eram mais plásticos do que outros, e os corais mais plásticos – aqueles que foram capazes de crescer quando fazia sentido ser grandes em um determinado local ou permanecer menores quando isso era um benefício – eram na verdade os aqueles que sobreviveram melhor em média”, disse Kenkel.
O primeiro autor do estudo, Wyatt Million – ex-estudante de doutorado no laboratório de Kenkel e agora pós-doutorado na Justus Liebig University Giessen, na Alemanha – adverte que a plasticidade dos corais não é um substituto para lidar com as mudanças climáticas em suas raízes.
“Gostaria de enfatizar que a plasticidade adaptativa não é uma bala mágica para os corais e não pode substituir o objetivo de reverter os efeitos da mudança climática se esperamos garantir a persistência final dos corais”, disse ele.
Qual é o próximo?
A equipe de Kenkel agora pretende aprofundar o que dá aos corais sua plasticidade e como isso pode afetar futuros esforços de transplante.
“Faremos perguntas como: ‘Existe alguma desvantagem em um coral ser mais plástico?’ Talvez não apareça durante a vida deles – talvez afete seus filhos ou sua capacidade de produzir filhos”, disse Kenkel.
Eles também estudarão como a plasticidade do coral afeta a função de todo o recife, bem como o que está acontecendo em nível celular e molecular para permitir que o coral cresça, uma avenida que Million considera particularmente interessante.
“Talvez os próximos passos mais pertinentes incluam a identificação da base genética dessa plasticidade e se ela pertence ao hospedeiro animal ou ao simbionte de algas”, disse ele.
Os corais têm algas microscópicas vivendo dentro deles em uma relação conhecida como “simbiose”. As algas fornecem ao coral alimentos e outros benefícios em troca de nutrientes e um lugar seguro para viver.
Compreender a genética de ambos os organismos ajudará os cientistas a prever como a plasticidade de um coral pode evoluir ao longo de gerações com a mudança das condições climáticas.
Sobre o estudo
Além de Kenkel e Million, os pesquisadores do estudo incluem Maria Ruggeri e Sibelle O’Donnell da USC Dornsife; Erich Bartels do Mote Marine Laboratory; Trinity Conn, da Universidade Estadual da Pensilvânia; e Cory Krediet do Eckerd College.
Esta pesquisa foi apoiada pela concessão do Programa de Conservação de Recifes de Coral da NOAA NA17NOS4820084 e financiamento privado da Fundação Alfred P. Sloan e da Fundação Rose Hills.
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