Impactos Biológicos da Acidificação dos Oceanos

Atol de Palmyra, Pacífico do norte. Foto © Tim Calver

Mudanças na química oceânica podem ter amplos efeitos diretos e indiretos sobre os organismos marinhos e os ecossistemas em que vivem. Estudos de calcificadores marinhos (corais, crustáceos e moluscos) indicam que a maioria, mas não todos, exibe calcificação reduzida com o aumento da acidificação dos oceanos. ref

Impactos nos organismos marinhos

representantes de calcificadores bentônicos

Variação taxonômica nos efeitos da acidificação dos oceanos. O tamanho médio do efeito é mostrado para todos os organismos combinados (em geral), calcificadores (laranja) e não-calcificantes (verde). O número de experimentos usados ​​para calcular o tamanho médio dos efeitos é mostrado entre parênteses. ‡ Indica diferenças significativas entre os grupos taxonômicos testados. Fonte: Kroeker et al. 2010

Um número crescente de estudos demonstrou impactos adversos sobre os organismos marinhos como resultado da acidificação dos oceanos, incluindo os seguintes: ref

  • Diminuição da taxa de crescimento do esqueleto em corais construtores de recifes
  • Reduzida capacidade de manter uma carapaça protetora entre o zooplâncton de natação livre (o zooplâncton inclui “plâncton animal”, principalmente pequenos crustáceos e larvas de peixes, e formam a base da maioria das redes alimentares marinhas)
  • Taxa reduzida de produção de carbonato de cálcio em algas marinhas (algas verdes e algas verdes crustosas)
  • Redução da sobrevivência de espécies marinhas larvas, incluindo peixes e mariscos comerciais
  • Estágios de desenvolvimento prejudicados de invertebrados (fertilização, clivagem do ovo, larva, assentamento e reprodução)
  • Dióxido de carbono excessivo (CO2) níveis no sangue (CO2 toxicidade) de peixes e cefalópodes e reduziu significativamente o crescimento e a fecundidade em algumas espécies de invertebrados

O declínio do pH (aumento da acidez) pode afetar os organismos de formas que se estendem além do declínio da calcificação ou do desempenho metabólico, incluindo:

  • Interações entre espécies durante diferentes fases da vida
  • Mudanças nas pressões competitivas (por exemplo, algas que superam os corais)
  • Alterações na predação, que entrarão em jogo quando as comunidades responderem à acidificação
  • Alteração do comportamento das larvas de peixes (devido à deterioração da função sensorial em larvas) e redução do sucesso de recrutamento ref

Interações com outros estressores (por exemplo, entrada de nutrientes, aumento da temperatura da superfície do mar e aumento do nível do mar) também afetarão a forma como as comunidades marinhas vão mudar em resposta à alta concentração de CO2 condições.

Impactos na Calcificação

Um dos efeitos mais críticos do aumento da acidez oceânica está relacionado à produção de conchas, esqueletos e placas de carbonato de cálcio, um processo conhecido como calcificação. A acidificação altera o equilíbrio da química do carbonato na água do mar, reduzindo o pH e a concentração de íons de carbonato disponíveis para os corais e outros calcificadores marinhos a serem usados ​​na construção de seus esqueletos. Isso diminui a taxa e a quantidade de calcificação entre muitos organismos marinhos que constroem esqueletos e conchas externos, variando de plâncton a moluscos e corais construtores de recifes.

A redução de íons de carbonato dissolvido na água do mar tem muitas implicações para os ecossistemas de recifes de coral. Como os corais construtores de recifes precisam de carbonato para construir seus esqueletos, a diminuição das concentrações de íons carbonato provavelmente levará a esqueletos de coral mais fracos e mais frágeis e a taxas mais lentas de crescimento de corais. No futuro, isso pode causar a erosão dos recifes de corais mais rapidamente do que eles podem calcificar, diminuindo assim a capacidade das espécies de coral de competir pelo espaço.

Para corais e outros calcificadores, como ouriços do mar e crustáceos, as reduções na calcificação podem:

  • Aumentar a suscetibilidade dos corais branqueamento e doença
  • Diminuir a capacidade dos organismos de se defender de predadores e competir por comida e habitat
  • Alterar padrões de comportamento
  • Reduzir a capacidade de tolerar a radiação ultravioleta, aumentar as taxas de bioerosão e aumentar o dano dos ciclones

Estudos laboratoriais examinaram os efeitos da acidificação dos oceanos em muitos tipos de corais e algas coralinas, revelando uma gama de respostas de um declínio de 3% a 60% na taxa de calcificação para uma duplicação do CO atmosférico2.ref Um estudo recente de corais cerebrais nas Bermudas descobriu que as taxas de calcificação diminuíram em 25% nos últimos anos 50 e a acidificação dos oceanos é um provável fator contribuinte. ref

representantes de calcificadores bentônicos

Exemplos de calcificadores marinhos de Kleypas et al. 2006: (a) algas coralinas (foto de Nancy Sefton; cortesia NOAA / CORIS); b) Halimeda (foto de James Watt; cortesia de NOAA / NMFS); (c) foraminíferos bentônicos (cortesia P. Hallock); d) Coral de construção de recifes (Dendrogyra cylindrus; Comandante William Harrigan, NOAA Corps; cortesia de Florida Keys National Marine Sanctuary); e) Coral de águas profundas (Lophelia pertusa; de 413 m de profundidade na Carolina do Norte. Grande caranguejo vermelho é Eumunida picta; ouriço abaixo é Tylodes de ouriço; cortesia de SW Ross, K. Sulak e M. Nizinski); (f) briozoio (cortesia da NOAA / Ocean Explorer); (g) molusco (recife de ostra; cortesia do Departamento de Recursos Naturais da Carolina do Sul); (h) equinoderma (estrela quebradiça; Larry Zetwoch; Santuário Marinho Nacional de Florida Keys); (i) crustáceo (lagosta; Dr. James P. McVey, Programa de Subsídios Marinhos da NOAA)