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Desastres naturais podem devastar uma região, matando abruptamente as espécies que formam a estrutura de um ecossistema. Mas como isso ocorre pode influenciar a recuperação. Enquanto os incêndios queimam a paisagem, uma onda de calor deixa um exército de bastões de madeira em seu rastro. As tempestades e o branqueamento de corais fazem algo semelhante debaixo d’água.
Os cientistas da UC Santa Barbara investigaram como esses dois tipos de distúrbios podem afetar os recifes de corais. Eles descobriram que os corais lutam mais para se recuperar do branqueamento do que das tempestades, mesmo quando a mortalidade foi semelhante entre os dois eventos. Os esqueletos deixados para trás após o branqueamento parecem oferecer proteção às algas, que então afastam os corais de crescimento lento. O estudo, liderado pelo estudante de doutorado Kai Kopecky, aparece na revista Ecologia.
A maioria dos corais de águas rasas hospeda algas simbióticas que fornecem comida aos animais em troca de um lar seguro e nutrientes. Mas condições extremas podem desalinhar esse arranjo, fazendo com que os corais expulsem seus parceiros em um processo conhecido como branqueamento, que geralmente é fatal.
Pesquisadores da UC Santa Barbara estudaram os corais e seus ecossistemas de recifes ao redor da ilha de Moorea, na Polinésia Francesa, desde o final dos anos 1980. A segunda visita de Kopecky à ilha coincidiu com um grande evento de branqueamento. “Ver muitos esqueletos de corais brancos brilhantes é muito chocante”, disse ele, mas se consolou com o fato de os recifes da ilha terem se mostrado notavelmente resistentes no passado.
Infelizmente, um padrão diferente começou a surgir desta vez. As algas marinhas, uma grande concorrente dos corais por espaço no recife, começaram a colonizar os esqueletos branqueados. Kopecky se perguntou se a presença dos esqueletos estava colocando o recife em um caminho para um estado mais dominado por algas.
Trabalhos anteriores em Moorea mostraram que os recifes tropicais podem abrigar comunidades dominadas por corais ou algas marinhas. Esses estados distintos são resistentes a pequenos distúrbios, mas um grande choque pode virar o ecossistema de um para o outro em um processo chamado histerese. Quando isso acontecer, o recife não voltará ao seu estado anterior, mesmo que as condições o façam. O sistema encontrou um novo equilíbrio.
Kopecky desenvolveu um modelo matemático para comparar a dinâmica do recife após um evento de branqueamento – que deixa os esqueletos no lugar – e após uma tempestade – que varre o recife nu. Ele usou um sistema de cinco equações diferenciais para capturar a transição entre espaço vazio, corais ramificados vivos e mortos e cobertura de algas marinhas no recife.
Os resultados foram reveladores. “Apenas o fato de que esses esqueletos são deixados no recife resulta nesses padrões de recuperação fundamentalmente diferentes”, disse Kopecky.
Esqueletos de corais parecem proteger algas jovens de herbívoros que, de outra forma, as manteriam sob controle. Os animais não conseguem entrar em todas as fendas, então as algas ganham um ponto de apoio para se espalhar.
Essa proteção não parece oferecer os mesmos benefícios aos corais jovens. Os autores suspeitam que os corais não sofrem tanta pressão dos predadores quanto as algas. Além do mais, as algas podem rapidamente superar os corais quando têm a chance. “O coral está literalmente depositando rochas, enquanto as algas são, em sua maioria, apenas material folhoso macio e de crescimento rápido”, disse a autora sênior Holly Moeller, professora assistente de ecologia, evolução e biologia marinha.
A formação de recifes é um processo lento, com a morte dos corais geralmente compensada pelo recrutamento. O novo crescimento incorpora esqueletos mortos na estrutura maior do recife. Mas o branqueamento mata muitos corais de uma só vez – especialmente os mais velhos e os mais jovens – e os esqueletos acabam se tornando quebradiços devido à erosão. Não é uma base sólida para os jovens corais construírem suas vidas.
Se os esqueletos mortos atrapalham a recuperação dos corais, por que não simplesmente removê-los?
Esta abordagem está ganhando apoio em outros ecossistemas. “Pense em incêndios prescritos ou no desbaste de árvores mortas nas florestas para que o sistema seja mais resistente a distúrbios futuros”, disse Kopecky.
No entanto, os esqueletos de coral oferecem muitos benefícios. Eles formam habitat para diversos tipos de animais e algumas evidências sugerem que a complexidade estrutural de um recife se correlaciona com uma recuperação mais rápida dos corais.
“O efeito realmente depende da natureza dessa estrutura”, disse Kopecky. A densidade do material, a força e o layout espacial influenciam a dinâmica do recife. “Esses aspectos precisam ser levados em consideração antes de você sair e começar a martelar o recife.”
A equipe tem um conjunto de experimentos em andamento em Moorea, incluindo um que explora como o recife se recupera quando os esqueletos de corais mortos são removidos. Vários outros estão testando as suposições que Kopecky usou para criar seu modelo. Por exemplo, quanto o coral morto realmente reduz a herbivoria? E como os esqueletos afetam o crescimento dos corais vivos?
“O estudo de Kai é um exemplo clássico do valor dos modelos matemáticos na ecologia”, disse Moeller. Os corais podem viver centenas de anos e a recuperação dos recifes pode levar décadas. “Isso não é apenas um experimento que você pode fazer de forma realista.
“Mas se você tem um modelo”, continuou ela, “e confia na maneira como o configura porque já fez outros experimentos, então pode fazer essas projeções décadas no futuro.”
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