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Lontras marinhas mantêm remanescentes de florestas saudáveis ​​de algas em meio a ouriços-do-mar
O estudo baseou-se em décadas de monitoramento de longo prazo das populações de lontras marinhas e ecossistemas florestais de algas marinhas ao longo da costa da Califórnia.
Por Universidade da Califórnia - 08/03/2021


Uma lontra do mar do sul com um ouriço-do-mar roxo na Baía de Monterey, Califórnia. Crédito: Morgan Rector

As lontras marinhas há muito são reconhecidas como um exemplo clássico de espécie-chave, um predador dominante que mantém o equilíbrio dos ecossistemas florestais de algas marinhas controlando as populações de ouriços-do-mar, que são vorazes criadores de algas.

Desde 2014, no entanto, as florestas de algas da Califórnia diminuíram drasticamente, e vastas áreas da costa onde antes cresciam são agora "ouriços-do-mar", o fundo do mar atapetado com ouriços-do-mar roxos e pouco mais. Isso ocorreu até na Baía de Monterey, que abriga uma grande população de lontras marinhas.

Em 2017, o estudante de graduação da UC Santa Cruz, Joshua Smith, decidiu entender o porquê. "Aqui na Baía de Monterey, agora temos um mosaico irregular, com ouriços-do-mar desprovidos de algas marinhas diretamente adjacentes a manchas de floresta de algas que parecem bastante saudáveis", disse Smith. "Queríamos saber como aconteceu esse surto de ouriços-do-mar onde há tantas lontras, como as lontras reagiram e o que isso significa para o destino das florestas de algas aqui na Costa Central?"

Trabalhando com uma equipe de pesquisadores de lontras marinhas na UCSC, no US Geological Survey e no Monterey Bay Aquarium, Smith conduziu intensas pesquisas subaquáticas ao longo da Península de Monterey durante um período de três anos. O estudo baseou-se em décadas de monitoramento de longo prazo das populações de lontras marinhas e ecossistemas florestais de algas marinhas ao longo da costa da Califórnia.

As descobertas de Smith, publicadas em 8 de março na revista Proceedings of the National Academy of Sciences , contam uma história fascinante de como as respostas comportamentais de predadores e presas às mudanças nas condições podem determinar o destino de todo um ecossistema.

Tudo começou em 2013 com o surto de uma doença misteriosa chamada síndrome de perda das estrelas do mar, que dizimou estrelas do mar em toda a costa oeste. Entre as espécies mais atingidas estava a estrela do mar girassol (Pycnopodia helianthoides), um importante predador do ouriço-do-mar. Mas, de acordo com Smith, esse foi apenas um fator que levou a um grande surto de ouriços-do-mar.

"Acreditamos que vários fatores iniciaram o surto de ouriços", disse ele. "A perda de um grande predador de ouriços foi logo seguida por um declínio na produtividade das algas devido a estressores climáticos."

Nas florestas de algas, os ouriços-do-mar ocupam principalmente fendas em recifes rochosos no fundo do mar, onde são protegidos de predadores. Pedaços de algas caem no recife como folhas caindo em uma floresta, entregando comida diretamente para os ouriços em seus abrigos.

Neste ouriço árido na baía de Monterey, o pastoreio de ouriços-do-mar roxos removeu
algas e outras algas do recife rochoso. Crédito: Michael Langhans

Kelp prospera onde água fria e rica em nutrientes jorra ao longo da costa das profundezas do oceano, e kelp gigante (a espécie dominante na Costa Central) pode crescer mais de trinta centímetros por dia em boas condições. Em 2014, no entanto, uma onda de calor marinha sem precedentes atingiu o Nordeste do Pacífico. Conhecida como "a bolha", ela se espalhou pela costa oeste do Alasca à Califórnia central. Por volta da mesma época, um grande evento El Niño trouxe água quente do sul para a costa.
 
Com toda aquela água quente banhando a costa, as taxas de crescimento das algas caíram drasticamente. Isso significou menos detritos de algas à deriva nas fendas dos recifes, e ouriços-do-mar começaram a emergir em busca de alimento. Sem estrelas do mar por perto para atacá-los, os ouriços ceifaram as folhas vivas das algas, transformando as florestas de algas em matagais.

"Aconteceu tão rápido que, antes de sabermos, perdemos mais de 80% da cobertura florestal de algas do norte da Califórnia", disse Smith. "Também tivemos um surto de ouriços na Costa Central, mas não na mesma extensão que nas áreas ao norte de São Francisco."

Smith e seus colegas descobriram que lontras marinhas na Costa Central responderam ao surto de ouriços aumentando drasticamente seu consumo de ouriços, comendo cerca de três vezes mais ouriços do mar do que comiam antes de 2014. Graças a uma abundância de presas (incluindo um aumento em mexilhões, bem como ouriços), a população de lontras marinhas aumentou substancialmente após 2014, de cerca de 270 para cerca de 432 lontras marinhas na região de Monterey, no extremo sul da Baía de Monterey.

No entanto, o ouriço-barrens permaneceu. Um olhar mais atento sobre o comportamento de forrageamento das lontras marinhas explicou o porquê. A equipe de Smith descobriu que as lontras se alimentavam de ouriços nas áreas remanescentes da floresta de algas, mas não nos matagais.

“É fácil ver da costa onde eles estão mergulhando repetidamente e encontrando ouriços-do-mar”, disse ele.

A equipe de mergulho pesquisou esses locais, bem como as áreas que não eram alvo de lontras, e coletou ouriços para examinar no laboratório. Os pesquisadores descobriram que os ouriços dos leitos de algas tinham um valor nutricional muito maior do que os dos ouriços-do-mar, com gônadas grandes e ricas em energia. Nos matos, entretanto, os ouriços estão morrendo de fome e não vale o esforço para uma lontra faminta.

“Algumas pessoas os chamam de ouriços zumbis”, disse Smith. "Você os abre e eles ficam vazios. Portanto, as lontras estão ignorando os ouriços-do-mar e indo atrás dos ouriços nutricionalmente lucrativos na floresta de algas."

Ao fazer isso, as lontras marinhas estão ajudando a manter aquelas manchas de floresta de algas saudáveis, que agora são de importância crucial para a persistência de algas gigantes ao longo da costa. Os esporos produzidos a partir dessas manchas remanescentes podem eventualmente semear novamente as áreas estéreis e restaurar os leitos de algas.

As lontras marinhas sozinhas, no entanto, não perturbarão os ouriços. Algum outro fator é necessário para limpar ouriços-do-chão o suficiente para permitir que novas plantas de algas cresçam lá. Smith disse que outro predador pode ajudar a derrubar a população de ouriços, ou uma doença, ou até mesmo uma grande tempestade trazendo grandes ondas de devastação. Alguns grupos estão até explorando intervenções humanas, enviando equipes de mergulhadores voluntários para remover ouriços-do-mar em um esforço para restaurar as florestas de algas.

Mark Carr, professor e presidente de ecologia e biologia evolutiva da UC Santa Cruz, disse que as diferenças entre as florestas de algas nas costas sul, central e norte da Califórnia são impressionantes. Carr, que é o conselheiro de Smith, mas não um coautor do artigo PNAS, tem estudado florestas de algas ao longo da costa oeste por anos. Ele disse que os leitos de algas do sul da Califórnia não diminuíram na proporção observada nas costas central e norte.

"A diferença no sul da Califórnia é que, embora tenham perdido as estrelas do mar, eles têm outros predadores como a lagosta espinhosa e o sheephead da Califórnia, que são capazes de controlar as populações de ouriços e permitir que as florestas de algas persistam", disse Carr.

Os canteiros de algas do norte da Califórnia, em contraste, se saíram muito pior. A ausência de lontras marinhas ao norte de São Francisco pode ser um fator, mas é difícil dizer porque a espécie dominante de algas formadoras de dossel é diferente, com alga marinha (Nereocystis leutkeana) dominante no norte e algas gigantes (Macrocystis pyrifera) nas costas central e sul.

"É possível que a presença de uma população saudável de lontras marinhas no norte tenha tornado essas florestas de algas marinhas mais resistentes, mas é difícil especular", disse Carr. "O papel de um predador pode ser muito diferente dependendo de onde você está."

Os estudos pioneiros de lontras marinhas e florestas de algas conduzidos nas Ilhas Aleutas por James Estes, agora professor emérito de ecologia e biologia evolutiva na UCSC, mostraram que, à medida que a população de lontras marinhas nas Aleutas se recuperava da quase extinção, as lontras transformaram os ouriços-do-mar em florestas de algas enquanto recolonizavam ilhas. Mas essas interações estão acontecendo de forma diferente na Costa Central e podem ter outro resultado no norte da Califórnia.

"Este estudo não apenas afina nossa compreensão do papel das lontras marinhas nas florestas de algas marinhas , mas também enfatiza a importância do comportamento animal", disse Smith. "Muito disso é impulsionado pelo comportamento - os ouriços mudando seu comportamento para forrageamento ativo e as lontras escolhendo caçar ouriços saudáveis ​​na floresta de algas - e essas interações comportamentais têm implicações para o destino geral do ecossistema."

 

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