As ondas de calor marinho mais frequentes e extremas são susceptíveis de ameaçar estrelas do mar

Em experimentos que simulam condições extremas do oceano, pesquisadores do Helmholtz Center for Ocean Research da GEOMAR em Kiel descobriram que ondas de calor de +8 ° C, projetadas para 2100, mataram 100% das estrelas do mar testadas. Ondas de calor dessa magnitude são apenas 1 grau mais quentes do que as ondas de calor de 2018 no Fiorde de Kiel, onde a pesquisa foi realizada.

Eles também descobriram que as ondas de calor atuais de +5 ° C, experimentadas nos meses de verão, afetaram negativamente a alimentação das estrelas do mar. Se a onda de calor foi curta, a estrela do mar foi capaz de se recuperar, mas durante ondas de calor prolongadas, a estrela do mar foi incapaz de se recuperar e perdeu peso.

Fabian Wolf, que apresenta a pesquisa, disse: “Nossas descobertas mostram que condições ambientais extremas, como ondas de calor marinhas, podem exceder temporariamente o limite de tolerância de uma espécie, com possíveis implicações para as populações nessas profundidades costeiras rasas.”

Os pesquisadores também testaram os efeitos combinados de outros eventos extremos. Em cada tratamento, as ondas de calor foram seguidas por um evento simulado de ressurgência hipóxica, um fenômeno no qual a água costeira se torna mais fria, mais salina, mais ácida e com mais CO2.

Fabian explica: “Durante a primavera e o verão, o florescimento do plâncton (que geralmente se beneficia do aquecimento global) afunda no fundo do mar como material morto. Aqui, as bactérias decompõem esse material, consumindo oxigênio e produzindo dióxido de carbono. Carbono. Em áreas costeiras, é particularmente forte e persistente – os ventos podem empurrar a água da superfície para longe da terra, enquanto as águas profundas (águas acidificadas e hipóxicas) se acumulam nas costas. “

Os pesquisadores descobriram que estrelas do mar que não experimentaram uma onda de calor foram mais afetadas por um evento de ressurgência hipóxica subsequente, com sua atividade significativamente reduzida. Eles propõem que o primeiro estressor, a onda de calor, pode fornecer resistência à estrela do mar que lhes permite lidar melhor com o segundo, o evento de ressurgência.

“Nossos resultados enfatizam que é crucial estudar diferentes estressores em combinação ao invés de isoladamente, já que os estressores ocorrem naturalmente em sucessão, o que significa que eles nunca são independentes uns dos outros.” Fabian disse.

Estrelas-do-mar comuns, encontradas amplamente em todo o Atlântico Nordeste e um elemento familiar das piscinas naturais do Reino Unido, são conhecidas como espécies-chave, caracterizadas por sua grande importância para o ecossistema. Como predador, a estrela do mar comum se alimenta de mexilhões azuis e controla o tamanho de sua população.

“Se a estrela do mar comum é perdida em um sistema relativamente pobre em espécies, os mexilhões azuis podem crescer fora de controle e formar monoculturas. Outras espécies que formam habitats, como ervas marinhas e algas marinhas, podem ser perdidas no processo de propagação do mexilhão. azul”. Fabian disse.

“Também deve ser notado que outras espécies não nativas podem entrar e preencher essas lacunas, como pode ser visto por várias espécies de caranguejo recentemente introduzidas no Mar Báltico Ocidental que têm o mexilhão azul como sua presa preferida.”

Mesmo que estrelas do mar comuns não sejam mortas diretamente por ondas de calor, as descobertas do pesquisador de que elas perdem peso em ondas de calor prolongadas podem alterar a presa que podem comer. Isso ocorre porque as estrelas do mar selecionam as presas com base em seu tamanho em comparação com elas. Se a estrela do mar menor puder se alimentar apenas de mexilhões azuis juvenis, as populações podem envelhecer, afetando o ecossistema.

Os pesquisadores realizaram os experimentos em uma instalação de última geração que consiste em grandes tanques experimentais, o Kiel Inland Benthocosms no GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research em Kiel. Esses tanques especializados permitiram aos pesquisadores aplicar condições de ressurgência e ondas de calor de intensidade e duração variadas por 63 dias do tempo total experimental.

Para medir os efeitos dessas condições nas estrelas do mar, os pesquisadores registraram sua velocidade de alimentação (nos mexilhões azuis), sua atividade (o tempo que levaram para a direita quando estavam apoiados de costas) e mudança de peso. .

Os pesquisadores reconhecem as limitações em tirar conclusões sobre os impactos de todo o ecossistema. Fabian disse: “Os impactos das ondas de calor marinhas e eventos de ressurgência hipóxica nas presas do mexilhão azul foram ignorados no presente estudo, limitando as conclusões a um efeito de cima para baixo.”

“No entanto, em ecossistemas dominados por mexilhões, as populações de presas serão altamente controladas por estrelas do mar e quaisquer implicações para seu desempenho se traduzirão em impactos no nível do ecossistema.”

Além disso, este estudo não leva em consideração o comportamento das espécies no ambiente natural. Starfish podem evitar águas superficiais quentes movendo-se para águas mais profundas. Mas essas águas podem ficar hipóxicas durante os meses de verão, reduzindo seu habitat viável.

Os pesquisadores esperam que trabalhos futuros ajudem a revelar os mecanismos físicos subjacentes às suas descobertas, como a produção de proteínas especiais que ajudam as estrelas do mar a lidar com o estresse térmico.

Eles também querem explorar os impactos de eventos marinhos extremos em outras espécies nos ecossistemas costeiros. Fabian disse: “É possível que para elucidar o impacto geral das mudanças oceânicas nos recifes de mexilhão, seja necessário incluir todos os outros predadores do sistema e suas respostas a esses eventos simulados.”