Pradarias de ervas marinhas: microrganismos do sedimento agravam o impacto das ondas de calor marinhas

Os oceanos estão a transformar-se a um ritmo que poucos ecossistemas conseguem acompanhar. Entre os mais atingidos contam-se as pradarias de ervas marinhas, essenciais para sustentar a vida marinha, proteger as linhas de costa e reter grandes quantidades de carbono.

Há muito que os cientistas associam o recuo destas pradarias ao aumento da temperatura e à degradação da qualidade da água. No entanto, um novo trabalho indica que o perigo mais determinante pode estar escondido debaixo de água, no próprio lodo do fundo.

Pradarias de ervas marinhas em risco

As pradarias de ervas marinhas funcionam como “berçários” para peixes e como áreas de alimentação para animais como tartarugas e dugongos.

Além disso, contribuem para fixar os sedimentos e para atenuar a energia das ondas. Apesar do seu valor ecológico, estes habitats estão a diminuir em várias regiões do mundo à medida que a temperatura do oceano sobe.

Grande parte da investigação tem analisado sobretudo os efeitos do calor diretamente nas plantas. Em episódios de calor extremo, as folhas podem “queimar”. Se a água estiver turva, a luz do sol deixa de chegar com a mesma intensidade.

As ondas de calor marinhas conseguem mesmo degradar pradarias inteiras. Ainda assim, esta nova investigação aponta para um cenário mais intricado.

O que está a acontecer nos habitats de ervas marinhas

Investigadores da Universidade de Sydney concluíram que os microrganismos presentes no sedimento têm um papel central no declínio das ervas marinhas.

Estes microrganismos reagem de forma marcada a condições mais quentes e podem prejudicar o crescimento das plantas.

A Dra. Renske Jongen é a investigadora principal do estudo, na Escola de Ciências da Vida e Ciências Ambientais.

“Vale a pena prestar atenção ao que acontece nos habitats de ervas marinhas à medida que as ondas de calor marinhas se tornam mais comuns. Essa informação pode ser inestimável para os esforços de conservação”, afirmou a Dra. Jongen.

Um laboratório natural

O estudo decorreu no Lago Macquarie, em Nova Gales do Sul. O local é pouco comum e oferece uma oportunidade rara.

Desde 1984, uma central elétrica próxima tem descarregado água quente no lago. Como resultado, a temperatura local aumentou entre 1 e 3 graus Celsius (1,8 a 5,4 graus Fahrenheit).

Estas condições aproximam-se do que os cientistas projetam para o aquecimento futuro dos oceanos, tornando o lago um campo de ensaio em condições reais para observar efeitos climáticos a longo prazo.

“Isto criou, sem intenção, condições realistas para a derradeira ‘experiência de jardinagem’ – para testarmos como a saúde das ervas marinhas e dos microrganismos abaixo do solo é moldada pela exposição a temperaturas oceânicas superiores ao normal”, disse a Dra. Jongen.

A investigadora acrescentou que os residentes já conhecem bem estas águas mais quentes.

“Também tem reputação de ser um local popular para a pesca porque a água quente atrai muitas espécies de peixes e já se viu aqui tudo, desde tubarões a tartarugas!”

Plantas expostas a calor têm mais dificuldade

A equipa preparou uma experiência para isolar os diferentes fatores em jogo. Recolheu ervas marinhas e sedimentos tanto de zonas quentes como de zonas com temperaturas normais e, depois, combinou-os em várias configurações controladas.

Em algumas amostras, os investigadores também removeram microrganismos. Assim, foi possível comparar o crescimento das plantas com e sem a influência microbiana. No total, foram avaliadas 12 combinações diferentes ao longo de 28 dias.

Um resultado inesperado destacou-se: as ervas marinhas provenientes das áreas mais quentes não se saíram melhor quando colocadas em condições quentes. Pelo contrário, muitas vezes tiveram pior desempenho.

As plantas cultivadas em sedimentos quentes registaram menor crescimento. E as que tinham origem em zonas quentes sofreram a maior redução de biomassa. Este padrão contraria a ideia de que uma exposição prolongada ao calor, por si só, cria resiliência.

Microrganismos são o motor do dano

Quando os investigadores eliminaram microrganismos dos sedimentos quentes, o crescimento das plantas aumentou. Isto conduziu a uma conclusão forte: a comunidade microbiana dos sedimentos aquecidos estava a prejudicar as ervas marinhas.

“O stress térmico não se resume a água quente. O aumento da temperatura da água altera drasticamente o ecossistema de microrganismos que vive entre as raízes das ervas marinhas e a forma como os microrganismos coexistem”, afirmou o Professor Ziggy Marzinelli, autor sénior do estudo.

“Sob stress térmico, as comunidades microbianas em torno das raízes das ervas marinhas mudam de formas que podem prejudicar, em vez de ajudar, a planta.”

Condições nocivas para a sobrevivência das ervas marinhas

A equipa analisou que tipos de microrganismos estavam presentes e detetou um aumento de bactérias redutoras de sulfato em sedimentos quentes.

Estas bactérias produzem sulfureto de hidrogénio, um composto tóxico para as raízes das plantas.

Em simultâneo, existiam bactérias benéficas capazes de remover sulfureto, mas em números insuficientes. Este desequilíbrio criou condições desfavoráveis à sobrevivência das ervas marinhas.

Quando a comunidade microbiana foi perturbada, outros grupos bacterianos passaram a dominar. Estes grupos eram mais eficazes a reduzir a toxicidade, o que ajudou as plantas a recuperar.

O sedimento molda a vida na raiz

Outra conclusão importante envolveu a zona das raízes, conhecida como rizosfera. Os cientistas esperavam que a origem das plantas influenciasse quais os microrganismos que se estabeleciam em torno das raízes. Em vez disso, foi o próprio sedimento a controlar esse processo.

Independentemente de onde provinham, as plantas passaram a ter comunidades microbianas semelhantes nas raízes quando colocadas em sedimentos quentes. Isto mostra que o ambiente envolvente pode, rapidamente, sobrepor-se ao “histórico” da planta.

O estudo comparou ainda microrganismos ligados às raízes com os existentes no sedimento em geral. A remoção dos microrganismos das raízes teve pouco impacto no crescimento das plantas. Já a remoção dos microrganismos do sedimento teve um efeito significativo.

Isto sugere que a comunidade mais ampla do sedimento pesa mais do que os microrganismos diretamente sobre as raízes. A implicação é clara: a investigação futura e as ações de restauro poderão ter de mudar de foco.

Repensar planos de restauro

Muitas estratégias de conservação apostam em plantar ervas marinhas mais tolerantes ao calor. Este estudo indica que essa medida, por si só, pode falhar. Se o sedimento permanecer tóxico, até plantas robustas podem não sobreviver.

“O nosso estudo destaca o papel ignorado dos microrganismos em inclinar a balança nos ambientes marinhos”, afirmou o Professor Paul Gribben, da Universidade de Nova Gales do Sul.

“O restauro de ervas marinhas não deve concentrar-se apenas na seleção de espécies mais tolerantes ao calor, mas também olhar mais fundo, abaixo da superfície do solo – e, se necessário, intervir nas comunidades microbianas antes de transplantar ou restaurar pradarias de ervas marinhas.”

Limitações do estudo e investigação futura

A experiência durou 28 dias, pelo que não revela alterações de longo prazo. É possível que as comunidades microbianas voltem a mudar com o tempo. Além disso, o estudo não mediu diretamente níveis químicos, como o sulfureto, no sedimento.

Outros elementos do local, como os níveis de nutrientes e o tipo de sedimento, também podem influenciar os resultados. Estes aspetos precisam de investigação adicional.

Este trabalho altera a forma como interpretamos os impactos do clima nas plantas marinhas.

Mostra que o aquecimento não afeta apenas as plantas, mas também a vida microscópica que as rodeia. Essas interações pouco visíveis podem determinar se os ecossistemas se mantêm ou colapsam.

A conservação das ervas marinhas poderá exigir uma abordagem diferente. Em vez de olhar apenas para as plantas, poderá ser necessário gerir as condições que existem por baixo delas.

A saúde destas pradarias subaquáticas pode depender tanto dos microrganismos como das próprias ervas marinhas.