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Estendendo-se por 251 quilômetros ao longo da costa leste da Flórida, a Indian River Lagoon experimentou uma proliferação frequente e em grande escala de algas tóxicas nocivas nas últimas décadas. A proliferação de algas nocivas (HABs) ocorre quando um crescimento excessivo de microalgas aquáticas se acumula em um corpo de água, afetando negativamente a vida selvagem e os seres humanos e degradando os habitats aquáticos.
As espécies de HAB produzem ficotoxinas, substâncias químicas potentes produzidas por organismos fotossintéticos, que podem se mover por vários níveis de redes alimentares aquáticas à medida que se acumulam e são transferidos de presa para predador. Espécies sentinelas, ou indicadoras, podem fornecer um quadro integrado de contaminantes no ambiente.
Pesquisadores do Harbor Branch Oceanographic Institute da Florida Atlantic University, em colaboração com o Florida Institute of Technology e a University of Connecticut, são os primeiros a medir múltiplas concentrações de ficotoxina em tubarões touro (Carcharhinus leucas) na Indian River Lagoon, um estuário de importância nacional.
Em um estudo anterior, os pesquisadores da FAU Harbour Branch confirmaram o valor da Indian River Lagoon como um habitat de berçário de tubarão-touro crucial para a sobrevivência e recrutamento de tubarões-touro da costa atlântica. Nas últimas décadas, a poluição humana da água comprometeu a integridade biológica da lagoa, que pode continuar a se degradar se a poluição ambiental na área continuar.
Para o estudo atual, os pesquisadores mediram as concentrações de ficotoxinas em amostras coletadas de 50 tubarões-touro imaturos (jovens) capturados na lagoa do rio Indiano entre 2018 e 2020. Eles usaram cromatografia líquida de ultra desempenho/espectrometria de massa em tandem para medir as toxinas no intestino do tubarão conteúdo, plasma (sangue) e fígado.
Resultados, publicados na revista Ciência do Meio Ambiente Total, sugerem que várias ficotoxinas na Lagoa do Rio Indiano são comuns ou persistentes no ambiente. A análise de 123 amostras demonstrou a presença de múltiplas ficotoxinas (microcistina, nodularina, teleocidina, cilindrospermopsina, ácido domóico, ácido okadaico e brevetoxina) em tubarões-touro amostrados. As maiores concentrações da maioria das toxinas foram detectadas em amostras de conteúdo intestinal, destacando a exposição alimentar como um importante mecanismo de transferência de toxinas para tubarões-touro no sistema.
“A presença de uma ou mais ficotoxinas em 82% dos tubarões-touro amostrados em nosso estudo e suas presas destaca a ameaça potencial de algas tóxicas ao ecossistema da Lagoa do Rio Indiano e às populações humanas vizinhas que podem consumir as mesmas espécies de presas”, disse Michelle L. Edwards, autora correspondente, ex-técnica de campo e pós-graduanda em ciências marinhas e oceanografia da Unidade de Portos da FAU.
Além da brevetoxina, todas as toxinas detectadas (microcistina, nodularina, teleocidina, cilindrospermopsina, ácido domóico, ácido okadaico) estavam presentes nas amostras de plasma.
“Devido à sua ecologia dentro da lagoa do rio Indiano, incluindo a residência durante os estágios iniciais da vida e o uso de áreas regionais distintas, os tubarões-touro no sistema serviram como uma espécie sentinela apropriada para o levantamento de toxinas”, disse Matt Ajemian, Ph.D., sênior autor, professor assistente de pesquisa e diretor do Laboratório de Ecologia e Conservação de Peixes da Unidade de Portos da FAU. “Além disso, a natureza integrativa do uso do conteúdo intestinal de um predador de nível superior para avaliação da presença de toxinas nos permitiu identificar toxinas em várias espécies tróficas inferiores, incluindo arraias, bagres e tainhas”.
Uma importante espécie de vetor para a transferência de ficotoxinas para tubarões-touro na Lagoa do Rio Indiano foi a presa mais comumente identificável no estudo: a tainha. De fato, 60% do conteúdo intestinal no qual a microcistina foi identificada continha tainha.
“As tainhas são distribuídas por toda a lagoa do rio Indiano e migram para áreas costeiras para desovar entre setembro e dezembro de cada ano, um padrão semelhante aos movimentos sazonais de tubarões-touro jovens que passam o tempo em áreas marítimas entre outubro e março de cada ano”, disse Edwards. .
A maioria das toxinas foi detectada em amostras coletadas em todas as três regiões da Lagoa do Rio Indiano (Norte, Central, Sul) e durante as estações “úmida” e “seca”, apesar da tendência dos tubarões-touro residentes de passar a maior parte do tempo em regiões específicas com uso variado da área sazonal, como movimentos de área offshore.
“Muitas ficotoxinas podem permanecer no meio ambiente após o término do período de proliferação de algas nocivas”, disse Ajemian. “Tanto a microcistina quanto o ácido domóico, uma neurotoxina do tipo ácido, que foi a toxina mais comumente detectada nos tubarões-touro em nosso estudo, podem adsorver a sedimentos e podem ser ingeridos por organismos bentônicos ou tornar-se ressuspensos na coluna de água. torna o rastreamento do tempo de exposição a essas toxinas um tremendo desafio.”
As concentrações mais altas no conteúdo intestinal em comparação com outros tecidos do tubarão sugerem que, embora os tubarões-touro residentes na Lagoa do Rio Indiano possam ser frequentemente expostos a ficotoxinas, eles podem não acumulá-los em comparação com as espécies tróficas inferiores.
“A pesquisa sobre o potencial de acúmulo em outros tecidos de tubarão não amostrados em nosso estudo pode ser justificada”, disse Edwards.
De acordo com Ajemian, eles apenas arranharam a superfície do que a exposição HAB significa para os tubarões-touro na Lagoa do Rio Indiano.
“Este foi um primeiro passo essencial no desenvolvimento de linhas de base críticas à medida que continuamos a monitorar as respostas desses animais aos HABs no futuro”, disse Ajemian.
Os co-autores do estudo são Adam M. Schaefer, Abt Associates; Malcolm McFarland, Ph.D., professor assistente de pesquisa da FAU Harbor Branch; Spencer Fire, Ph.D., professor associado do Florida Institute of Technology; e Christopher R. Perkins, Ph.D., diretor do laboratório ambiental da Universidade de Connecticut.
Este trabalho foi apoiado pelo Disney Conservation Fund, SeaWorld e Busch Gardens Conservation Fund, Harbor Branch Oceanographic Institute Foundation e Florida Center for Coastal and Human Health. Edwards também foi apoiado pelo Sunrise Rotary Club de Vero Beach.
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