Resistência, tolerância e recuperação

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

Se um recife de coral é exposto a condições estressantes que são conhecidas por causar o branqueamento, o seu destino é influenciado por três atributos ecológicos chave:

  1. Medida em que os corais podem suportar estresse elevado sem branqueamento (resistência)
  2. Capacidade de corais para sobreviver ao branqueamento (tolerância)
  3. Capacidade das comunidades de corais para serem reabastecidas (recuperação) caso ocorra uma mortalidade significativa de corais
Ilustração de Marshall & Shuttenberg 2006

Três atributos ecológicos determinam o resultado da temperatura estressante para os recifes de corais: resistência ao branqueamento, tolerância ao coral e recuperação dos recifes. Além disso, a capacidade adaptativa humana também pode afetar a resiliência do recife de coral. Cada uma delas é influenciada por um conjunto de fatores que, em combinação, determinam a resiliência ou a vulnerabilidade do sistema. Clique para ampliar. Imagem © Marshall e Schuttenberg 2006, adaptado de Obura 2005

Uma compreensão desses atributos e dos fatores que os influenciam pode informar as respostas da administração que visam maximizar a resiliência dos recifes às mudanças climáticas.

Resistência

A variabilidade que caracteriza os eventos de branqueamento aponta para um fato importante: corais individuais variam em suas respostas de branqueamento para iluminar e aquecer o estresse. A variabilidade na severidade da resposta de branqueamento foi observada em colônias individuais de corais, entre colônias da mesma espécie e entre diferentes espécies. Essas variações taxonômicas são ainda mais compostas por padrões espaciais, com corais da mesma espécie apresentando frequentemente diferentes respostas de branqueamento em diferentes locais. Esses padrões foram observados em escalas que variam de metros a milhares de quilômetros. Alguns dos fatores que influenciam a resposta do coral incluem:

  • Padrões de temperatura da superfície do mar, especialmente em grandes escalas
  • Diferenças regionais e locais no clima
  • Proximidade à ressurgência de água mais fria
  • Correntes de água e regimes de fluxo
  • Identidade genética dos corais
  • Variação genética em zooxanthellae
  • Severidade de estressores locais devido a atividades humanas

Tolerância

A recuperação a longo prazo do branqueamento depende do recrutamento de larvas de recifes de origem. Foto © S. Wear

A recuperação a longo prazo do branqueamento depende do recrutamento de larvas de recifes de origem. Foto © S. Wear

Para os corais que sobrevivem a um evento de branqueamento, as características que influenciam o retorno a uma comunidade saudável de recifes de corais incluem:

  • Severidade do evento de branqueamento: A severidade de um evento de branqueamento afeta se um coral perde zooxanthellae em resposta ao estresse térmico e também afeta a quantidade de zooxantelas perdidas.
  • Resposta do sistema imunitário: Um sistema imunológico enfraquecido é menos capaz de combater doença. Como os recifes de corais são enfraquecidos por um evento de branqueamento, sua capacidade de se reproduzir e combater doenças pode ser prejudicada.
  • Adaptações metabólicas: A persistência destes recifes de coral pode depender em parte habilidade diferencial de alguns corais para aclimatar a temperaturas mais quentes.

Recuperacao

Os recifes que sofrem com a mortalidade substancial enfrentam desafios diferentes daqueles em que a maioria dos corais consegue sobreviver ao evento de branqueamento. A maior diferença é a necessidade de um período de tempo muito maior até o retorno à estrutura de pré-branqueamento. Quanto tempo leva uma comunidade de corais para se recuperar da mortalidade relacionada ao branqueamento depende de uma variedade de fatores, incluindo:

Vídeo: Conectividade e Recuperação (2: 20)

David Obura discute conectividade e recuperação de comunidades de corais.

  • Condições favoráveis ​​de recrutamento: Estes incluem boa qualidade da água, substrato duro aberto para assentamento, presença de algas coralinas (fornecem substrato de assentamento e elementos químicos para facilitar o assentamento do coral) e populações herbívoras.
  • Fornecimento larval: Independentemente de quão bom condições de recrutamento (por exemplo, disponibilidade de substrato, presença de herbívoros importantes), os recifes requerem um fornecimento robusto de larvas de recifes de origem para recuperar após um evento de perturbação.
  • Conectividade: Recifes com alta mortalidade após o clareamento dependem conectividade a outras fontes de corais vivos para nova semeadura. Por exemplo, é possível que os recifes que recebem grandes números de larvas de outros recifes de origem recuperem num período de tempo relativamente curto (~ 10 anos), desde que: condições de recrutamento são favoráveis.
  • Pastando: Se importante herbívoros estão em falta, o crescimento excessivo de algas pode retardar a recuperação dos recifes, ocupando espaço que, de outra forma, estaria disponível para os recrutas de corais.
  • Seleção natural: A recuperação de recifes de corais pode ser facilitada pelo estabelecimento de larvas de corais próximos, mais resistentes ao calor, que sobreviveram ao evento de branqueamento com temperatura controlada. Com o tempo, isso poderia levar espécies tolerantes ao calor a aumentar sua distribuição em habitats anteriormente dominados por outras espécies.
  • Efeitos sinérgicos: Fatores não previamente reconhecidos como importantes para a resiliência, como regeneração tecidual robusta, alta capacidade competitiva dos corais, dieback sazonal no florescimento de algas marinhas, proteção proporcionada por um sistema efetivo de áreas marinhas protegidas e qualidade da água de moderada a boa, podem resultar em rápida recuperação de coral. ref