Conexões bentônicas em altas latitudes do Hemisfério Sul: BECOOL

• Processo: 19/12551-8
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa de Pesquisa sobre Mudanças Climáticas Globais - Temático
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2021
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2026
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Oceanografia - Oceanografia Biológica
• Pesquisador responsável: Paulo Yukio Gomes Sumida
• Beneficiário: Paulo Yukio Gomes Sumida
• Instituição Sede: Instituto Oceanográfico (IO). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Município da Instituição Sede: São Paulo
• Pesquisadores principais: Vivian Helena Pellizari
• Pesquisadores associados: Andres Omar Mansilla Muoz ; Christian Millo ; Craig Randalll Smith ; Kenneth M. Halanych ; Márcia Caruso Bícego ; Mônica Angélica Varella Petti ; Paulo Simionatto Polito ; Ricardo Rozzi ; Stefan Manfred Sievert
• Bolsa(s) vinculada(s): 25/12186-9 - Microrganismos de Biofilmes em Substratos Orgânicos na Antártica: Cultivo e Caracterização, BP.IC; 24/22739-2 - Marcadores Geoquímicos de Temperatura e da Composição da Matéria Orgânica Sedimentar como Indicadores de Mudanças Ambientais na Baía do Almirantado, Antártica., BP.DR; 25/06854-9 - Adaptações das espécies de Osedax (Annelida: Siboglinidae) ao Consumo de Ossos no Mar Profundo e seus Mecanismos Genômicos Evolutivos, BP.MS; + mais bolsas vinculadas 25/06265-3 - Desenvolvimento de plataforma de detecção automatizada de fauna marinha através de aprendizado de máquina, BP.MS; 24/22259-0 - Biologia reprodutiva, desenvolvimento e história evolutiva de grupos especialistas em ilhas orgânicas sob influência das altas latitudes do hemisfério sul, BP.PD; 24/08905-7 - Colonização e distribuição da macrofauna bentônica em áreas de retração de geleiras da Enseada Martel (Ilha Rei George, Antártica), BP.MS; 24/22839-7 - Modelos Teóricos de Conectividade Faunística Entre Habitats de Ligação em Organismos Bentônicos de Mar Profundo ao Longo da Passagem de Drake em Cenários Climáticos Atuais e Futuros, BP.PD; 22/10628-6 - Conexões bentônicas em altas latitudes do Hemisfério Sul (BECOOL): molecular, BP.IC; 22/10660-7 - Conexões Bentônicas de altas latitudes do hemisfério sul, BP.IC - menos bolsas vinculadas
• Assunto(s): Mudança climática Biota Bentos Águas profundas Geleiras Hemisfério Sul Antártica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Antártica | Bentos | Ilhas orgânicas | mar profundo | Mudanças Climáticas | Retração de geleiras | Bentos

Resumo

As mudanças no clima da Terra vêm trazendo sérias consequências para os organismos vivos, como alterações no comportamento migratório, expansão/redução de habitat, entre outros. Nos oceanos, as alterações no sistema de correntes causadas por mudanças de padrões de vento e de circulação termohalina irão afetar de maneira significante a distribuição dos organismos vivos e a função ecossistêmica. Tais mudanças terão implicações globais significativas decorrentes da circulação oceânica, incluindo aquelas que afetam as áreas da margem continental sul-americana; e locais, como, por exemplo, o derretimento de geleiras. As diferenças na complexidade biológica e histórias evolutivas entre as regiões polares e o restante do planeta sugerem que estresses nas funções ecossistêmicas polares podem apresentar, fundamentalmente, respostas distintas daquelas que ocorrem em menores latitudes. Da mesma forma, os táxons podem ser diferentemente afetados em suas histórias de vida e resiliência às mudanças climáticas. A Península Antártica é uma das regiões que vem sendo mais drasticamente afetadas, através de um aquecimento sem precedentes na história geológica recente, causando o derretimento de importantes geleiras. Adaptações evolutivas ao ambiente polar podem restringir a habilidade de seus organismos responderem às mudanças ambientais tão rapidamente quanto elas vêm ocorrendo. As adaptações dos organismos antárticos refletem a influência de eventos macro-evolutivos, invasões, extinções, processos tectônicos e mudanças climáticas, considerando-se uma longa escala de tempo. Por outro lado, em escalas de tempo menores, os organismos estão sujeitos a fatores ecológicos, tais como características do habitat, suprimento de alimentos, entre outras. Estas duas escalas de tempo refletem os extremos de um contínuo através do qual há uma interação entre a importância relativa dos fatores ecológicos e evolutivos. Esta proposta visa estudar as conexões populacionais da fauna bentônica entre a Antártica e a América do Sul, bem como o papel das mudanças climáticas (i.e., mudanças na Frente Polar e retração de geleiras) no presente e em futuros cenários que alterem as comunidades de altas latitudes e o isolamento de suas populações. Para avaliar estas questões, uma abordagem intercontinental (Antártica e América do Sul) e outra local serão adotadas, nas quais a fauna bentônica será investigada quanto à sua sucessão, estruturação e filogeografia. No âmbito mais global, utilizaremos a fauna de substratos orgânicos como estudo de caso através da implantação de estruturas autônomas experimentais (landers) contendo substratos orgânicos para a atração de organismos especialistas e generalistas por um período de um ano em águas rasas (~100 m) e mar profundo (~1500 m). A biota associada a ilhas orgânicas no mar profundo e plataforma continental (ossos de baleia e parcelas de madeira) será analisada ao longo da margem continental sul-americana e antártica, em locais sob rotas migratórias sazonais de baleias e com proximidade histórica a extensas florestas subpolares da América do Sul. Em termos de avaliação local, a enseada Martel na Ilha Rei George faz parte de uma das regiões mais sensíveis às mudanças climáticas no nosso planeta (ca. 10% de perda de geleiras entre 1979 e 2011) e possui um sólido registro de dados meteorológicos, biológicos e ambientais. Amostragens em zonas costeiras previamente conhecidas e em áreas recentemente livres de gelo poderão contribuir para a compreensão dos prováveis efeitos da retração de geleiras e processos de colonização bentônica. Análises ecológicas e moleculares permitirão avaliar padrões regionais e locais que sinalizem a conectividade entre populações de organismos das Regiões Magelânica e Antártica e avaliar o papel da Frente Polar e do isolamento propiciado pela Corrente Antártica Circumpolar nos últimos 30 milhões de anos como barreira de dispersão entre as regiões de estudo. (AU)

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

CARRERETTE, ORLEMIR; PETTI, MONICA A. V.; KIM, DONG-U.; BROMBERG, SANDRA; BERGAMO, GILBERTO; SUMIDA, PAULO Y. G.; AHN, IN-YOUNG. Historical review and contribution to the knowledge of Amythas membranifera (Ampharetidae): an integrative perspective of an Antarctic polychaete. POLAR BIOLOGY, v. 46, n. 12, p. 19-pg., 2023-10-12. (19/12551-8)

BORGES, MICHELA; PETTI, MONICA A., V; FUKUDA, MARCELO, V; CASSANO, VALERIA; FUJII, MUTUE T.; AMARAL, A. CECILIA Z.. Marine planktonic and benthic organisms: an ocean of diversity in the collections of the State of Sao Paulo. Biota Neotropica, v. 22, p. 11-pg., 2022-01-01. (19/12551-8, 16/50370-7, 14/15168-7, 17/50341-0, 18/10313-0)