Vulnerabilidade dos ouriços-do-mar vermelhos às mudanças climáticas depende da localização – Strong The One

As novas descobertas, publicadas em 20 de janeiro na Avanços da Ciência, indicam que as populações de ouriço-do-mar vermelho no sul da Califórnia podem ser mais vulneráveis ​​às mudanças climáticas do que as do norte da Califórnia. Embora os ouriços-do-mar no sul da Califórnia já estejam adaptados a condições mais quentes, os pesquisadores suspeitam que o aquecimento adicional de seu ambiente pode ser mais do que eles podem tolerar.

“Os ouriços-do-mar vermelhos da população do sul da Califórnia eram muito mais sensíveis às mudanças ambientais do que os do norte da Califórnia, e achamos que isso é provável porque eles já estão mais próximos de algum tipo de limite térmico”, disse a autora sênior Kristy Kroeker, professora de ecologia. e biologia evolutiva na UC Santa Cruz.

A primeira autora, Emily Donham, liderou o estudo como aluna de pós-graduação da UCSC e agora é bolsista de pós-doutorado na UC Santa Barbara. “Os ouriços-do-mar-vermelho são uma importante espécie de pesca ao longo da nossa costa, por isso é muito importante entender como eles provavelmente serão afetados pelas mudanças climáticas”, disse ela.

O estudo analisou os efeitos de três variáveis ​​ambientais importantes no habitat costeiro dos ouriços-do-mar: temperatura da água, oxigênio dissolvido e pH (uma medida da acidificação do oceano). A mudança climática impulsionada pelo aumento do dióxido de carbono na atmosfera está aquecendo os oceanos e reduzindo os níveis de oxigênio na água, enquanto o aumento da absorção de dióxido de carbono pela água do mar leva à acidificação dos oceanos.

De acordo com Kroeker, a maioria dos estudos que analisam a adaptabilidade das espécies às mudanças climáticas se concentra em um aspecto da mudança ambiental, como o aquecimento ou a acidificação dos oceanos. “Mas todas essas espécies que nos preocupam estão inseridas em ambientes com múltiplas variáveis ​​que serão afetadas pela mudança climática”, disse ela.

Usando uma rede de sensores implantados ao longo da costa, os pesquisadores primeiro caracterizaram as condições atuais nas florestas de algas do norte e do sul da Califórnia. Existem grandes diferenças entre as águas costeiras do norte e do sul da Califórnia por causa da forte ressurgência sazonal no norte, que traz à superfície águas profundas e frias com níveis reduzidos de oxigênio dissolvido e pH mais baixo (mais próximo do final ácido da escala). A ressurgência costeira é muito mais fraca no sul da Califórnia.

Como resultado, as populações de ouriços-do-mar do norte da Califórnia já estão expostas a condições mais ácidas, menos oxigenadas e mais frias do que as águas do sul da Califórnia. No futuro, porém, ambas as regiões experimentarão águas mais quentes, mais ácidas e menos oxigenadas em comparação com as condições atuais.

Para estudar a sensibilidade dos ouriços-do-mar vermelhos a essas condições mutáveis, os pesquisadores cultivaram ouriços-do-mar juvenis das duas regiões em tanques externos no Long Marine Laboratory da UCSC, onde puderam controlar as condições em cada tanque.

Os experimentos expuseram ouriços-do-mar de ambas as populações às condições médias em cada uma das duas regiões de temperatura, oxigênio dissolvido e pH. Os resultados mostraram claramente que as populações de ouriços-do-mar-vermelho são adaptadas aos seus ambientes domésticos e experimentam aumento da mortalidade quando criadas em diferentes condições. Os ouriços-do-mar do sul da Califórnia se saíram mal nas condições do norte da Califórnia e vice-versa.

Os pesquisadores também expuseram os ouriços-do-mar às condições futuras esperadas para suas regiões de origem com base nas projeções climáticas regionais para o ano de 2100. Essas condições futuras geralmente não se sobrepõem à gama de condições atualmente medidas ao longo da costa.

Embora a mortalidade tenha aumentado nas populações de ambas as regiões sob as condições futuras projetadas, os ouriços-do-mar do norte da Califórnia tiveram menor mortalidade e tiveram melhor condição corporal do que os ouriços-do-mar do sul da Califórnia.

“Apesar das populações do norte da Califórnia estarem em condições mais ácidas e com menos oxigênio no futuro, foram as populações do sul da Califórnia que foram muito mais impactadas”, disse Kroeker.

Isso foi uma surpresa, disse ela, porque as populações do norte da Califórnia estão adaptadas a mudanças sazonais nas quais temperatura, oxigênio dissolvido e pH diminuem em conjunto, enquanto com a mudança climática essa variação fortemente acoplada, ou “estrutura de covariância”, será quebrada. . O oxigênio dissolvido e o pH diminuirão ainda mais, mas a temperatura aumentará.

“Está quebrando a estrutura de covariância ambiental à qual eles estão adaptados, então nossa previsão era que isso os tornaria mais vulneráveis. Mas não foi isso que descobrimos”, disse Kroeker.

Os resultados sugerem que a temperatura da água é uma variável ambiental crítica para os ouriços-do-mar vermelhos. Para começar, com temperaturas mais altas, as águas costeiras do sul da Califórnia podem não precisar ficar muito mais quentes para atingir temperaturas inóspitas para os ouriços-do-mar vermelhos.

“Não devemos assumir que a vulnerabilidade de uma espécie à mudança climática é a mesma em toda a sua distribuição”, disse Kroeker. “Cada população está adaptada às condições locais e nem todas as populações vão responder da mesma forma às mudanças climáticas globais”.

Além de Donham e Kroeker, os coautores incluem Iris Flores, Alexis Hooper e Evan O’Brien da UC Santa Cruz; Kate Vylet e Jan Freiwald da Reef Check Foundation; e Yuichiro Takeshita no Monterey Bay Aquarium Research Institute. Este trabalho foi financiado pelo UC Institute for the Study of Ecological and Evolutionary Climate Impacts (ISEECI) e pelo California Ocean Protection Council.