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Oceanógrafos registram o maior evento de predação já observado no oceano
Há poder nos números, ou assim diz o ditado. Mas no oceano, cientistas estão descobrindo que peixes que se agrupam não necessariamente sobrevivem juntos. Em alguns casos, quanto mais peixes há, maior o alvo que eles se tornam para predadores.
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Jennifer Chu - 29/10/2024
Pesquisadores usaram uma técnica de mapeamento acústico em larga escala para rastrear populações de capelim, left e bacalhau. No maior evento de predação já registrado, pesquisadores observaram cardumes de capelim na costa da Noruega, onde um enxame de bacalhau os alcançou, consumindo mais de 10 milhões de peixes em poucas horas. Crédito: Nicholas Makris et al
Há poder nos números, ou assim diz o ditado. Mas no oceano, cientistas estão descobrindo que peixes que se agrupam não necessariamente sobrevivem juntos. Em alguns casos, quanto mais peixes há, maior o alvo que eles se tornam para predadores.
Foi isso que oceanógrafos do MIT e da Noruega observaram recentemente quando exploraram uma ampla faixa do oceano na costa da Noruega durante o pico da temporada de desova do capelim — um pequeno peixe do Ártico do tamanho de uma anchova. Bilhões de capelim migram todo mês de fevereiro da borda da camada de gelo do Ártico para o sul, em direção à costa norueguesa, para depositar seus ovos. O litoral da Noruega também é uma parada para o principal predador do capelim, o bacalhau do Atlântico. À medida que o bacalhau migra para o sul, ele se alimenta do capelim em desova, embora os cientistas não tenham medido esse processo em grandes escalas até agora.
Relatando suas descobertas na Communications Biology , a equipe do MIT capturou interações entre bacalhaus migratórios individuais e capelins desovando, em uma enorme extensão espacial. Usando uma técnica de imagem de área ampla baseada em som, eles observaram capelins aleatórios começando a se agrupar para formar um cardume enorme abrangendo dezenas de quilômetros. À medida que o cardume de capelins formava uma espécie de "ponto quente" ecológico, a equipe observou bacalhaus individuais começando a se agrupar em resposta, formando um enorme cardume próprio. O bacalhau em enxame ultrapassou o capelim, consumindo rapidamente mais de 10 milhões de peixes, estimados em mais da metade das presas coletadas.
O encontro dramático, que ocorreu em apenas algumas horas, é o maior evento de predação já registrado, tanto em termos do número de indivíduos envolvidos quanto da área em que o evento ocorreu.
É improvável que esse evento enfraqueça a população de capelim como um todo; o cardume predado representa 0,1% dos capelins que desovam na região. No entanto, como as mudanças climáticas fazem com que a camada de gelo do Ártico recue, o capelim terá que nadar mais longe para desovar, tornando a espécie mais estressada e vulnerável a eventos naturais de predação, como o que a equipe observou.
Como o capelim sustenta muitas espécies de peixes, incluindo o bacalhau, monitorar continuamente seu comportamento, em uma resolução próxima à de peixes individuais e em grandes escalas abrangendo dezenas de milhares de quilômetros quadrados, ajudará nos esforços para manter as espécies e a saúde do oceano em geral.
"Em nosso trabalho, estamos vendo que eventos naturais de predação catastrófica podem mudar o equilíbrio predador-presa local em questão de horas", diz Nicholas Makris, professor de engenharia mecânica e oceânica no MIT. "Isso não é um problema para uma população saudável com muitos centros populacionais espacialmente distribuídos ou hotspots ecológicos. Mas, à medida que o número desses hotspots diminui devido ao clima e estresses antropogênicos, o tipo de evento natural de predação 'catastrófica' que testemunhamos de uma espécie-chave pode levar a consequências dramáticas para essa espécie, bem como para as muitas espécies dependentes dela."
Os coautores do artigo de Makris são Shourav Pednekar e Ankita Jain, do MIT, e Olav Rune Godø, do Instituto de Pesquisa Marinha da Noruega.
Sons de sinos
Para seu novo estudo, Makris e seus colegas reanalisaram dados que eles coletaram durante um cruzeiro em fevereiro de 2014 para o Mar de Barents, na costa da Noruega. Durante esse cruzeiro, a equipe implantou o sistema Ocean Acoustic Waveguide Remote Sensing (OAWRS) — uma técnica de imagem sônica que emprega uma matriz acústica vertical, presa ao fundo de um barco, para enviar ondas sonoras para o oceano e para fora em todas as direções. Essas ondas podem viajar por grandes distâncias, pois ricocheteiam em quaisquer obstáculos ou peixes em seu caminho.
O mesmo ou um segundo barco, rebocando uma série de receptores acústicos, capta continuamente as ondas espalhadas e refletidas de até dezenas de quilômetros de distância. Os cientistas podem então analisar as formas de onda coletadas para criar mapas instantâneos do oceano em uma enorme extensão de área.
Anteriormente, a equipe reconstruiu mapas de peixes individuais e seus movimentos, mas não conseguiu distinguir entre espécies diferentes. No novo estudo, os pesquisadores aplicaram uma nova técnica "multiespectral" para diferenciar entre espécies com base na ressonância acústica característica de suas bexigas natatórias.
"Os peixes têm bexigas natatórias que ressoam como sinos", explica Makris. "O bacalhau tem bexigas natatórias grandes que têm uma ressonância baixa, como um sino do Big Ben, enquanto o capelim tem bexigas natatórias minúsculas que ressoam como as notas mais altas de um piano."
Ao reanalisar os dados do OAWRS para procurar frequências específicas de capelim em comparação com o bacalhau, os pesquisadores conseguiram obter imagens de grupos de peixes, determinar seu conteúdo de espécies e mapear os movimentos de cada espécie em uma grande extensão de área.
Uma foto de uma das expedições dos pesquisadores em 2014 para a Noruega. Crédito: Nicholas Makris, et al
Observando uma onda
Os pesquisadores aplicaram a técnica multiespectral aos dados do OAWRS coletados em 27 de fevereiro de 2014, no pico da temporada de desova do capelim. Nas primeiras horas da manhã, seu novo mapeamento mostrou que o capelim ficava em grande parte isolado, movendo-se como indivíduos aleatórios, em grupos soltos ao longo da costa norueguesa. Conforme o sol nascia e iluminava as águas superficiais, o capelim começou a descer para profundidades mais escuras, possivelmente buscando lugares ao longo do fundo do mar para desovar.
A equipe observou que, à medida que o capelim descia, ele começou a mudar de comportamento individual para comportamento de grupo, formando, por fim, um enorme cardume de cerca de 23 milhões de peixes que se moviam em uma onda coordenada com mais de dez quilômetros de extensão.
"O que estamos descobrindo é que o capelim tem essa densidade crítica, que surgiu de uma teoria física, que agora observamos na natureza", diz Makris. "Se estiverem próximos o suficiente um do outro, eles podem assumir a velocidade e a direção médias de outros peixes que podem sentir ao redor deles, e podem então formar um cardume massivo e coerente."
Enquanto observavam, os peixes em cardume começaram a se mover como um só, em um comportamento coerente que já foi observado em outras espécies, mas nunca em capelin até agora. Acredita-se que essa migração coerente ajuda os peixes a economizar energia em grandes distâncias, essencialmente aproveitando o movimento coletivo do grupo.
Neste caso, no entanto, assim que o cardume de capelim se formou, ele atraiu um número crescente de bacalhaus, que rapidamente formaram um cardume próprio, totalizando cerca de 2,5 milhões de peixes, com base no mapeamento acústico da equipe. Em poucas horas, o bacalhau consumiu 10,5 milhões de capelim ao longo de dezenas de quilômetros antes que ambos os cardumes se dissolvessem e os peixes se dispersassem. Makris suspeita que tal predação massiva e coordenada seja uma ocorrência comum no oceano, embora esta seja a primeira vez que os cientistas conseguiram documentar tal evento.
"É a primeira vez que vemos interação predador-presa em grande escala, e é uma batalha coerente de sobrevivência", diz Makris. "Isso está acontecendo em uma escala monstruosa, e estamos observando uma onda de capelim se aproximando, como uma onda ao redor de um estádio esportivo, e eles meio que se juntam para formar uma defesa. Isso também está acontecendo com predadores, se unindo para atacar coerentemente."
A equipe espera implantar o OAWRS no futuro para monitorar a dinâmica em larga escala entre outras espécies de peixes.
"Foi demonstrado repetidamente que quando uma população está à beira do colapso, você terá aquele último cardume. E quando aquele último grupo grande e denso se for, haverá um colapso", diz Makris. "Então você tem que saber o que está lá antes que se vá, porque as pressões não estão a seu favor."
Mais informações: Mudança rápida no equilíbrio predador-presa segue transmissão de densidade populacional crítica entre bacalhau (Gadus morhua) e capelim (Mallotus villosus), Communications Biology (2024).
Informações do periódico: Communications Biology
