Biologia de Branqueamento

Recife de corais vibrante em Palau, Micronésia. Foto © Ian Shive

Temperaturas elevadas da água do mar em combinação com a luz do sol forte causam estresse térmico nos corais. Esse estresse pode causar a interrupção dos processos fotossintéticos normais nas zooxantelas do coral, o que leva ao branqueamento dos corais.

ilustração, saudável a coral morto, da GBRMPA

Fonte: Autoridade do Parque Marinho da Grande Barreira de Corais (GBRMPA)

Papel da temperatura e da luz

O principal gatilho de eventos de branqueamento em larga escala é um aumento na temperatura da água acima do máximo normal do verão. Em temperaturas elevadas, o sistema fotossintético das zooxantelas é facilmente luz de entrada levando à produção de espécies reativas de oxigênio. Estas são uma fonte de estresse oxidativo no tecido do coral, fazendo com que o coral expulse as zooxantelas para evitar mais danos aos tecidos. Enquanto o aumento das temperaturas é o gatilho para o branqueamento, a luz também é um fator importante. O aumento da irradiância pode exacerbar o risco de branqueamento, enquanto os corais parcialmente sombreados podem tolerar temperaturas mais altas antes do branqueamento.

Recuperação do Branqueamento

Zooxanthellae é o nome dado a uma grande variedade de diferentes algas do gênero Symbiodinium. Essas zooxantelas são todas muito diferentes, mas compartilham a mesma forma esférica que as permite viver dentro de corais e muitas outras criaturas marinhas tropicais em relacionamentos mutuamente benéficos. Além de corais duros, as zooxantelas também são encontradas em espécies de corais moles, anêmonas do mar, gorgônias, amêijoas gigantes (Tridacna spp.) E muitos nudibrânquios. As zooxantelas fixam a energia luminosa do sol, beneficiando a si mesmas e aos animais em que vivem, recebendo, por sua vez, porto seguro e trocando produtos metabólicos em uma relação mútua extraordinariamente eficiente. Essa relação persistiu por mais de 200 milhões de anos e é uma das mais importantes para a existência de recifes de corais. Foto © M. Takabayashi

Zooxanthellae é o nome dado a uma grande variedade de diferentes algas do gênero Symbiodinium. Essas zooxantelas são todas muito diferentes, mas compartilham a mesma forma esférica que as permite viver dentro de corais e muitas outras criaturas marinhas tropicais em relacionamentos mutuamente benéficos. Foto © M. Takabayashi

Sem as zooxanthellae para apoiar seus processos metabólicos, os corais começam a morrer de fome. Caso a temperatura da água retorne às condições normais em breve, os corais podem sobreviver a um evento de branqueamento. Onde o branqueamento não é muito severo, as zooxantelas podem repovoar o pequeno número que resta no tecido do coral, devolvendo o coral à cor normal ao longo de um período de semanas a meses. Alguns corais, como muitos corais ramificados, não podem sobreviver por mais de 10 dias sem zooxanthellae. Outros, como alguns corais maciços, são capazes heterotróficos e pode sobreviver por semanas ou mesmo meses em um estado branqueado, alimentando-se de plâncton. Mesmo os corais que sobrevivem provavelmente experimentarão taxas de crescimento reduzidas, capacidade reprodutiva diminuída e maior suscetibilidade a doenças.

Variações na Suscetibilidade ao Branqueamento

Corais variam em sua suscetibilidade ao branqueamento. Consistente padrões de suscetibilidade podem ser vistos entre espécies de coral, com uma tendência geral de maior suscetibilidade em formas mais complexas e ramificadas e menor susceptibilidade em espécies massivas, especialmente aquelas com pólipos carnosos.

Os corais também podem adquirir maior tolerância às tensões de branqueamento se forem constantemente expostos a temperaturas mais altas ou maior irradiância. Corais em planícies de recifes, por exemplo, muitas vezes serão capazes de tolerar temperaturas da água muito mais altas do que colônias da mesma espécie que habitam declives de recifes.

O tipo de zooxanthellae também pode influenciar a susceptibilidade ao branqueamento. Existem pelo menos nove grupos (chamados clados) de zooxantelas atualmente reconhecidos, e pode haver muitas espécies dentro desses grupos. Os clados de Zooxanthellae variam em sua capacidade de tolerar temperaturas elevadas, e alguns corais clades resistentes ao calore, portanto, são mais resistentes ao branqueamento. No entanto, os corais com clados resistentes ao calor tendem a crescer mais lentamente, criando compensações evolutivas na relação simbiótica que mantém uma diversidade de relações clade-coral.

Vídeo: Zooxanthellae resistente ao calor (2: 56)

Andrew Baker discute zooxanthellae resistente ao calor.