Estão as conchas a dissolver-se no mar? Consequências das alterações globais

Transcrição

1 Estão as conchas a dissolver-se no mar? Consequências das alterações globais no âmbito de um projecto de investigação CIRCLE-Med Pedro Range Alexandra Chícharo Luís Chícharo Radhouan Ben-Hamadou David Piló

2 consequências das alterações climáticas globais

3 ficção e reportagem

4 factos e ciência

5 alterações globais no mar As alterações globais no oceano tem sido alvo de alguns estudos, não tantos como nos ecossistemas terrestres, mas tem sido referidos efeitos : - a subida da temperatura - a subida do nível do mar - alterações de correntes mas e a química?

6 os oceanos: um reservatório de CO 2? AR MAR Os oceanos proporcionamnos um valiosos serviço, absorvendo metade do CO 2 emitido pela queima de combustíveis fosseis e reduzindo assim o efeito de estufa. As concentrações actuais de CO 2 na atmosfera seriam 2X superiores sem o efeito dos oceanos

7 concentração de CO 2 e ph: os últimos 30 anos European Station for Timeseries in the Ocean (29 N, 15 W) Hawaii Ocean Time-Series (23 N, 158 W) Bermuda Atlantic Timeseries Study (31/32 N, 64 W)

8 estimativas, registos e previsões Diminuição de 0,3 a 0.5 unidades de ph até final do século com a duplicação da concentração de CO 2 na atmosfera

9 poderão as algas limitar a acidificação dos oceanos? Inicialmente previa-se que o aumento de CO 2 seria contrabalançado, pelo aumento de biomassa fitoplanctónica devido ao aumento de temperatura e ao enriquecimento antropogénico em nutrientes Tal hipótese é agora rejeitada pois algumas espécies como os cocolitoforideos, quando aumentam de biomassa, também produzem CO 2 Existem também alguns nutrientes limitantes, que não aumentam devido à acção humana (ex., Fe)

10 fertilizar os oceanos com nutrientes limitantes? Experiencias de fertilização do mar, originaram blooms muito intensos e de grande duração que consomem quantidade considerável de CO 2 Mas com consequências a nível da anoxia, pela degradação da grande quantidade de matérica organica. A modelação também indica que o que se vai conseguir aprisionar de carbono é irrisório. De qualquer forma, o fitoplâncton tem mecanismos de evitar blooms prolongados e que autoregulam a densidade.

11 ... ou sequestrar o excesso de carbono nos oceanos?

12 Mas será que este serviço que o oceano nos presta não tem consequências para o funcionamento dos ecossistemas marinhos?

13 Efeitos da acidificação nos organismos marinhos 1 - Directamente nos organismos com carapaças calcárias 2 - Directamente em todos os organismos marinhos, por alteração da condição fisiológica 3 - Indirectamente em todos os organismos marinhos, por alterações na teia alimentar.

14 organismos com carapaças Na base da teia alimentar marinha: o plâncton calcárias Em níveis intermédios ou predadores de topo

15 uma redução de ph de tão pequena amplitude afecta os organismos marinhos? CO 2 + H 2 O = H 2 CO 3 (acido carbónico) corrosivo para as conchas e esqueletos de carbonato de calcio Um ácido é uma substancia que liberta iões H + que faz diminuir o ph, por cada decréscimo de 1 unidade de ph, como é uma escala logarítmica, aumenta a concentração de catiões de hidrogénio 10 X

16 O caso particular dos cocolitoforideos

17 as microalgas consomem ou produzem CO 2? As microalgas consomem o dióxido de carbono dissolvido na água durante a fotossíntese CO 2 + H 2 O = CH 2 O + O 2 mas algumas como os cocolitoforideos voltam a libertá-lo durante a calcificação Ca HCO 3- = CaCO 3 + CO 2 + H 2 O criando um feedback negativo, porque aumenta os níveis de CO 2 e a redução de ph inibe a calcificação

18 o caso particular dos copépodes Interacção com o aumento de temperatura, alterações das correntes, migração em profundidade, dissolução do CaCO 3

19 Monitorização de zooplâncton com amostrador de Hardy pescas e zooplâncton

20 o caso particular dos corais Alterações globais: aumento de temperatura, redução de ph, aumento da turbidez. Consequências: dissolução das estruturas calcárias, bleaching ou lixiviação, substituição de áreas de coral por áreas cobertas de algas

21 corais: previsões para os próximos 50 anos Maior vulnerabilidade aos predadores (estrela coroa-de-espinhos)

22 redução das áreas de recife de coral O desaparecimento ou a substituição dos recifes de corais, por outro tipo de ambiente levará a um grande prejuízo ecológico, mas também económico, pois estas zonas tem grande actividade turistica, prejuízo estimado em vários bilhões de euro.

23 organismos com carapaças calcárias (ovos e larvas) Larva de Ruditapes 2 dias- 90 µm Larva de Mytilus 3 dias 110 µm Larva de Ruditapes 13 dias 210 µm Larva de Mytilus 13 dias 270 µm Ovos e fases larvares de cefalopodes

24 o caso particular dos bivalves Valores de ph inferiores a 7.5 durante as fases pós-larvares (amêijoa semente) reduzem ou anulam a fracção de energia canalizada para o crescimento A dissolução da valvas e a redução de crescimento nas fases larvares pode tornar os bivalves mais débeis e mais sujeitos à predação ou outros distúrbios (pesca). Mesmo que a acidificação não cause mortalidade directa, poderá causar mortalidade indirecta.

25 a moliscicultura Os bivalves (mexilhões, ameijoas e ostras) dominam a produção em aquacultura no Mediterrâneo A amêijoa-boa é a espécie dominante em Portugal, principalmente no Algarve

26 efeitos directos por alteração da condição fisiológica Redução da resistência a doenças, (ex., produção de muco e infecções bacterianas) A falta de apetite, depressão metabólica, redução da actividade física Transporte de oxigénio pela hemoglobina e hemocianina, asfixia

27 Condição fisiológica tolerância fisiológica a variáveis ambientais Reprodução Crescimento Sobrevivencia ph ou indicador da acidificação As taxas fisiológicas dos organismos dependem dos factores ambientais, e quando estas se aproximam dos seus limites de tolerância inferior ou superior, são drasticamente reduzidas

28 tipos de indicadores fisiológicos INDICES taxas fisiologicas directas, eg. respiração, excrecão INDICES IMPACTO AGUDOS CRONICOS Crescimento potencial RNA/DNA e scope for growth

29 determinação de índices fisiológicos em bivalves taxas de ingestão, filtração, respiração e excreção

30 crescimento potencial em ameijoa-boa ph Energia Consumida (J/gMO/h) Energia Absorvida Energia gasta Excrecão + respiração SFG 7,00 37,67 21,82 23,16-1,34 7,50 91,13 39,22 38,98 0,24 8,00 142,84 75,06 49,57 25,49 Influencia da acidez do meio 1-pH=7, 2- ph=7,5, 3-pH=8 160,00 140,00 120,00 100,00 80,00 60,00 40,00 20,00 0,00 Energia Consumida (J/gMO/h) Energia Absorvida Energia gasta Excrecão + respiração 1 2 3

31 efeitos indirectos da acidificação dos oceanos por alterações na teia alimentar marinha, nomeadamente: alterações na abundancia e distribuição das especies planctonicas que estão na base da teia alimentar marinha; alterações das especies que estão no topo da teia alimentar marinha (ex. previsão de aumento da biomassa de medusas e a sua relação com as pescas)

32 colapso de pescarias É um fenómeno já registado devido à sobrepesca, que provoca cascatas tróficas, com importantes impactos em ecossistemas marinho. Se a produção planctónica diminui, (devido à redução da produção primária pelo fitoplancton ou da biomassa dos copépodes) tal poderá conduzir contribuir para o declínio de muitas industrias ligadas à pesca

33 proliferações de medusas

34 The integrated impacts of marine acidification, temperature and precipitation changes on bivalve coastal biodiversity and fisheries: how to adapt? (ACID-BIV) Um projecto ERA-NET CIRCLE-MED ( )

35 Projectos de investigação em colaboração transnacional sobre um aspecto especifico dos impactos das alterações climáticas na região do Mediterrâneo: a gestão integrada de recursos hídricos e zonas costeiras ERA-NET CIRCLE-Med

36 ACID-BIV: entidades participantes e financiadoras Participantes: Centro de Ciências do Mar do Algarve (CCMAR), Portugal Universidade de Pádova (UNIDP), Italia Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), Espanha Financiadores Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT), Portugal Ministero dell'ambiente e della Tutela del Territorio (IMELS), Italy Consellería de Innovación e Industria Xunta de Galicia, Espanha Faculdade de Ciências de Bizerte (FSB), Tunisia

37 ACID-BIV: principais objectivos Avaliar os efeitos cumulativos de alterações de temperatura, precipitação e ph, previstas pelos cenários de alterações climáticas para a região do Mediterrâneo, nas espécies de bivalves mais relevantes em termos ecológicos e de importância económica Propor medidas de adaptação para manter a biodiversidade de bivalves e garantir a sua sustentabilidade como recursos para a pesca e aquacultura em zonas costeiras e estuarinas da região mediterrânea

38 ACID-BIV: plano de trabalhos 1. Selecção das espécies de bivalves a investigar e harmonização dos protocolos experimentais; 2. Efeitos da acidificação na estrutura da concha; 3. Efeitos integrados da temperatura, salinidade e concentração de CO 2 na fisiologia; 4. Modelação ecológica de desempenho e sobrevivência; 5. Desenvolvimento de medidas de adaptação das técnicas de exploração de bivalves em condições climáticas alteradas.

39 ACID-BIV: trabalho experimental Manipulação do ph da água do mar através da concentração de CO 2 Sistema de cultivo na estação de moliscicultura do INIAP/IPIMAR em Tavira

40 ACID-BIV: trabalho experimental

41 ACID-BIV: trabalho experimental

42 ACID-BIV: trabalho experimental

43 ACID-BIV: trabalho experimental

44 Obrigado pela atenção!

45 outros recursos sobre acidificação dos oceanos an_acid_kit.htm