Corrida para salvar os recifes de coral do aquecimento global

Núria Viladrich, de Espanha, foi forçada pela pandemia de covid-19 em 2020 a cancelar uma visita planeada às Ilhas Virgínias Americanas, onde as praias de areia branca e os cocktails de rum e coco não eram as principais atrações. Ela queria ter acesso aos corais multicoloridos que povoam os recifes à volta das ilhas.

Em vez disso, Viladrich acabou por ficar nas Florida Keys durante duas semanas antes de levar os corais que adquiriu para a Universidade de Washington, em Seattle, onde os estudou durante os dois anos seguintes.

Tipo duro e mole

Viladrich é investigadora de pós-doutoramento na Universidade de Barcelona e o seu trabalho faz parte de um projeto europeu chamado CoralChange, que começou no início de 2020, quando a pandemia se instalou.

A iniciativa, que deverá estar concluída em agosto próximo, recebeu financiamento da UE para esclarecer a forma como as diferentes espécies de coral se podem adaptar às alterações ambientais.

"O mais importante é compreender o que está a acontecer e o que é mais provável que aconteça nos próximos anos", afirmou Viladrich, que já mergulhou mais de mil vezes para melhorar os seus conhecimentos neste domínio.

A investigadora estudou dois tipos de corais: os hexacorais - também conhecidos como corais duros ou pedregosos - e os octocorais, chamados corais moles.

Por volta de 2015, Viladrich lembra-se de ter visto uma investigação em que os cientistas observaram que alguns recifes estavam a ficar mais povoados com octocorais em vez de hexacorais. Isto intrigou-a. "Queria perceber se a mudança era permanente ou não", disse.

A sua teoria é que os jovens hexacorais podem ser menos capazes de se estabelecer nos recifes em condições ambientais variáveis. Investigar esta ideia foi a principal motivação para a sua investigação.

Preocupações crescentes

Os recifes de coral encontram-se em mais de 100 países, sustentam pelo menos um quarto das espécies marinhas e oferecem proteção costeira, segurança alimentar e económica a centenas de milhões de pessoas, de acordo com um relatório das Nações Unidas de 2020. Os recifes protegem as linhas costeiras das tempestades, que provavelmente se tornarão mais extremas com a aceleração das alterações climáticas. São também vitais para a biodiversidade, pois oferecem alimento e abrigo aos animais marinhos.

Quando os oceanos aquecem, a relação simbiótica entre os corais e as algas que vivem nos tecidos dos corais quebra-se. Como resultado, os corais morrem.

Do mesmo modo, a acidificação dos oceanos, que ocorre quando os níveis de dióxido de carbono na água aumentam, abranda a taxa de crescimento dos corais.

O impacto das alterações climáticas nos recifes de coral já se faz sentir.

Cerca de 14% dos corais do mundo foram perdidos entre 2009 e 2018 e uma diminuição de 70% a 90% dos corais vivos nos recifes pode ocorrer até 2050 sem "ações drásticas" para limitar o aquecimento global a 1,5 graus Celsius acima dos níveis pré-industriais, de acordo com o Programa das Nações Unidas para o Ambiente.

Em 2021, a UE aderiu a uma "Iniciativa Internacional para os Recifes de Coral" que reúne quase 90 organizações e países para proteger os ecossistemas vulneráveis. Além disso, uma missão da UE denominada "Restore Our Ocean and Waters" (Restaurar os nossos oceanos e águas) levou à criação de centros na Europa para desenvolver e utilizar novos métodos para ajudar a vida marinha.

Conservação e restauro

Compreender melhor a forma como os corais se reproduzem e respondem aos fatores de stress ajudará a orientar os esforços de conservação e restauração, que se tornarão cada vez mais importantes à medida que as temperaturas globais continuarem a aumentar.

Os corais que Viladrich recolheu nas Florida Keys acabaram em aquários, onde testou como seriam afetados por diferenças de temperatura e alimentação.

Após 10 meses, Viladrich retirou os corais e estudou o seu funcionamento e reprodução. Fez experiências com uma espécie de hexacoral e três tipos de octocoral.

Depois de concluído esse trabalho de base, está agora a analisar os dados resultantes. Os primeiros resultados lançam luz sobre os processos através dos quais duas das espécies de octocorais se reproduzem e deverão fornecer informações sobre o impacto das alterações ambientais, como a temperatura, na reprodução.

A investigação deverá também permitir identificar quais os corais de Florida Keys mais resistentes a estas alterações. Isto pode ajudar os conservacionistas a tomar melhores decisões, concentrando-se nas espécies com maior probabilidade de sobreviver no futuro.

Puzzle do esqueleto

A comunidade científica debate-se sobre a forma exata como os hexacorais desenvolvem os seus esqueletos duros e rochosos. São propostas duas vias: geoquímica e biológica.

Gavin Foster pensa que é provavelmente uma mistura de ambos. "Não sabemos realmente qual é o mecanismo mais importante", disse Foster, um geoquímico da Universidade de Southampton, no Reino Unido.

Está a investigar os mecanismos subjacentes à formação do esqueleto nos corais no âmbito do projeto Microns2Reef financiado pela UE, que decorre durante cinco anos até julho de 2025.

O processo chama-se biomineralização e é muito comum nos seres vivos. Por exemplo, os seres humanos produzem os seus dentes e esqueletos através da biomineralização.

Entre o tecido mole e o esqueleto duro dos corais existe uma pequena área chamada espaço de calcificação.

Quando o coral quer criar mais esqueleto, torna o líquido menos ácido, bombeando iões de hidrogénio para fora. Esta ação também provoca a difusão do dióxido de carbono.

As condições são então perfeitas para a formação de um tipo específico de carbonato de cálcio - o material que constitui o esqueleto. Isso explica o processo geoquímico.

Os defensores do processo biológico reconhecem que estas coisas estão a acontecer, mas acreditam que as moléculas orgânicas que os corais segregam são mais importantes.

Estas moléculas orgânicas foram detectadas no espaço de calcificação dos corais que foram objeto de estudo. Quando isoladas, as moléculas provocaram a formação de carbonato de cálcio.

Interações e desequilíbrios

Em ambos os casos, vários fatores podem influenciar o processo.

As mudanças de temperatura ou a acidez da água podem ter um impacto. Mas o mesmo acontece com a poluição química.

Foster e os seus colegas descobriram que a indução de desequilíbrios de nutrientes na água - por exemplo, aumentando a quantidade de azoto ou fósforo - impedia o processo de biomineralização.

Os desequilíbrios de nutrientes tendem a ocorrer a um nível mais local do que os fatores de stress globais, como o aquecimento dos oceanos. Uma das razões pode ser o escoamento de fertilizantes agrícolas transportados pelos rios para o oceano. Isto pode levar a níveis mais elevados de fósforo e azoto em áreas específicas.

Foster, que trabalhou com fósseis durante a maior parte da sua carreira, tem-se dedicado nos últimos anos cada vez mais à questão da interação entre a vida e a geoquímica.

"Ao longo do tempo, fui-me concentrando mais na ciência do clima", afirmou. "É o desafio do nosso tempo, por isso cabe-nos a todos fazer alguma coisa sempre que pudermos"

Este artigo foi originalmente publicado na Horizon, a Revista de Investigação e Inovação da UE.