À medida que as temperaturas dos oceanos batem novos recordes de calor, cientistas especializados em recifes de coral estão em uma missão para identificar quais espécies e recifes conseguem tolerar melhor o estresse térmico. Mas como e por que alguns corais lidam melhor com extremos de calor do que outros?
Uma equipe de pesquisa liderada pelo Smithsonian Tropical Research Institute no Panamá investigou essa questão estudando não apenas os genes e o ambiente dos corais, mas também seus microbiomas. Ao realizar uma série de testes de estresse térmico em duas populações de corais Pocillopora — uma do Golfo do Panamá e outra do Golfo de Chiriquí, ambas na costa do Pacífico panamenho —, eles descobriram que os corais expostos à ressurgência (upwelling) no Golfo do Panamá eram mais resistentes a altas temperaturas, em parte graças aos seus microbiomas. O estudo foi publicado em junho na revista Current Biology.
O microbioma de um coral é composto por microorganismos como algas e bactérias, alguns considerados “simbiontes” que evoluíram para viver dentro do coral hospedeiro. Coletivamente, o microbioma, os simbiontes e o hospedeiro são chamados de holobionte. Este é o primeiro estudo no Pacífico Oriental a avaliar a tolerância ao calor dos corais considerando todo o holobionte, disse Victoria Marie Glynn, bióloga evolutiva e autora principal do estudo, que na época estava concluindo seu doutorado na McGill University, no Canadá.
“Não dá para separar o que o hospedeiro faz do que seu microbioma faz”, disse Glynn. Microbiomas podem influenciar a expressão gênica e a adaptação, por exemplo. “Tudo isso deve ser visto como uma única unidade — neste caso, diante das mudanças climáticas.”
No Golfo do Panamá, um processo natural chamado ressurgência empurra água fria e nutrientes das profundezas do oceano para áreas mais rasas, causando variações bruscas de temperatura. Já no Golfo de Chiriquí, apenas 100 km a oeste, a temperatura da água permanece relativamente constante o ano todo. Essa diferença, segundo a equipe, pode ser crucial para explicar por que os corais — e seus simbiontes — do Golfo do Panamá toleram melhor o calor.
Testes de estresse térmico
Os experimentos duraram apenas oito horas. Primeiro, os cientistas coletaram corais vivos Pocillopora de seis recifes — três de cada golfo — e os levaram para um barco de pesquisa. Em seguida, colocaram-nos em tanques com água do mar local, em temperaturas variando de 28,5°C a 36°C. Após oito horas de aquecimento gradual, os corais permaneceram nos tanques a 28,5°C durante a noite, e as medições foram feitas na manhã seguinte.
O sistema usado, chamado Coral Bleaching Automated Stress System (CBASS), funciona como um “teste de estresse cardíaco para corais”, disse Dan Barshis, biólogo de corais da Old Dominion University (EUA), que co-desenvolveu o CBASS, mas não participou deste estudo. Os testes são rápidos e portáteis, permitindo analisar corais vivos em tempo real em seu ambiente natural.
“Buscamos padrões consistentes”, disse Barshis, o que exige estudar diferentes espécies de corais em diversos oceanos.
O papel do microbioma e da ressurgência
Os autores concluíram que a ressurgência é a principal responsável pela resiliência dos corais do Golfo do Panamá, submetendo-os a extremos de temperatura que aumentam seu estresse basal. Mas entender o papel do microbioma também foi essencial para desvendar como eles suportam calor intenso.
Glynn explicou que os corais desenvolveram relações simbióticas com algas, que afetam sua saúde e fisiologia. “O coral precisa suprimir seu sistema imunológico para permitir isso”, disse. “É quase como uma infecção controlada.”
No entanto, sob altas temperaturas, essa relação se rompe, levando ao branqueamento — quando os corais expulsam suas algas simbiontes. Embora não seja imediatamente letal, o branqueamento prolongado pode enfraquecer e matar os corais.
Quando submetidos a extremos de calor, corais e microrganismos produzem moléculas reativas de oxigênio em excesso, que podem ser tóxicas e indicar branqueamento. Mas os corais do Golfo do Panamá produzem mais enzimas que neutralizam essas moléculas, um mecanismo de defesa semelhante a anticorpos, explicou Laura Fernandes De Barros Marangoni, bióloga marinha da King Abdullah University of Science and Technology (Arábia Saudita) e coautora do estudo. “Quando uma onda de calor chega, eles estão mais preparados.”
Genética e adaptação
A equipe também notou diferenças genéticas nas populações do Golfo do Panamá. Um gene, por exemplo, parece ajudar os corais a detectar se suas algas estão saudáveis ou morrendo. Outro protege proteínas essenciais durante o estresse térmico.
Christian Voolstra, biólogo de corais da University of Konstanz (Alemanha), que revisou o estudo, destacou que relações simbióticas podem ajudar corais a sobreviver mesmo com os mesmos genes de populações menos resilientes. Ele também apontou que corais adaptados ao calor, como os do Golfo do Panamá, mantêm essas vantagens mesmo em ambientes mais estáveis, como o Golfo de Chiriquí — assim como humanos que desenvolvem tolerância a alérgenos através de exposição gradual.
Lições para a conservação
No Mar Vermelho, onde Voolstra e Barshis testaram o CBASS pela primeira vez, corais do sul — adaptados a águas mais quentes — colonizaram áreas ao norte, mais frias, dando-lhes uma “proteção contra mudanças climáticas para os próximos 200 anos”, disse Voolstra. Ele vê paralelos com o estudo panamenho.
Recentemente, um recife próspero foi descoberto na Baía de Tela (Honduras), onde as águas são anormalmente quentes e poluídas, mostrando como corais podem se adaptar a condições adversas. Juntos, esses estudos revelam a importância dos recifes da América Central para entender a adaptação dos corais em escala global, acrescentou Glynn.
Para Marangoni, pesquisas como essa são cruciais para direcionar esforços de conservação — identificando populações prioritárias e características que podem ser reforçadas, como cruzamento de corais resistentes.
“O microbioma é um elemento-chave na resistência ao estresse térmico”, disse Glynn. “Se olharmos apenas para o coral, perdemos grande parte do que acontece nos bastidores.”
Traduzido de Mongabay.
