Efeitos da acidificação no metabolismo e trofodinâmica do bentos marinho

• Processo: 10/20350-8
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa de Pesquisa sobre Mudanças Climáticas Globais - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2011
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2014
• 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
• Pesquisadores associados: Vivian Helena Pellizari
• Assunto(s): Bentos Acidificação Carbono Mudança climática
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: acidificação | Bentos | carbono | fluxos biogeoquímicos | Remineralização | trofodinâmica | Ecologia bêntica

Resumo

O crescente aumento nas concentrações de CO2 atmosférico vem causando dois problemas de suma importância no oceano: 1) Aumento na temperatura média e 2) redução do pH. O primeiro afeta a biologia e ecologia de espécies marinhas de diferentes formas, como a ampliação ou redução de seus nichos e o aumento na ocorrência de fênomenos como o branqueamento e doenças em espécies de coral. Já a redução do pH, parâmetro que vem se mantendo estável pelos últimos 25 milhões de anos, tem efeito dramático principalmente sobre as espécies que possuem estruturas de carbonato de cálcio e que, portanto, apresentam dificuldades na sua síntese devido a mudanças no equilíbrio químico da água do mar decorrentes da dissolução do CO2 antropogênico no oceano, a qual já atingiu cerca de 30%. Apesar desses estudos realizados em nível organísmico, pouco se sabe sobre os possíveis efeitos da acidificação nos serviços ecossistêmicos, i.e., sobre os processos ecológicos marinhos. Dentre estes, a remineralização e o fluxo de material orgânico que ocorre no ambiente bêntico estão entre os mais importantes, pois os sedimentos marinhos são os principais depositários do carbono orgânico, além de fornecerem nutrientes novos para a produção primária marinha planctônica e bêntica. Isso é de extrema importância na plataforma continental, que recebe uma quantidade substancial do material orgânico produzido no oceano e que possui um íntimo acoplamento com ambiente pelágico. A presente proposta é um estudo experimental sobre os possíveis efeitos da acidificação do oceano na remineralização da matéria orgânica no sedimento e nas vias do carbono orgânico através da teia trófica bêntica. Os experimentos serão realizados na área rasa de Ubatuba-SP (10-20 m de profundidade) através de mergulho autônomo para estudos in situ e coleta de material para montagem dos experimentos em laboratório. As análises incluirão a medição de fluxos de nutrientes na interface água-sedimento e técnicas de marcação de carbono orgânico para a determinação da trofodinâmica bêntica. Pretende-se testar as seguintes hipóteses: 1) A acidificação do oceano (AO) causa uma diminuição significativa na degradação da matéria orgânica no sedimento e, por consequência, um declínio dos fluxos de nutrientes do bentos para a coluna de água; 2) A AO altera as vias do carbono orgânico no sistema bêntico; e 3) Em pH mais baixo, há uma mudança na composição da comunidade de procariontes do sedimento. Os resultados servirão não apenas para mensurar os atuais fluxos e remineralização do bentos na costa sudeste brasileira, mas também para avaliar os efeitos de uma possível acidificação do oceano em um importante processo do ciclo do carbono no mar. Dados das relações diretas e inequívocas da cadeia trófica herbívora e detrítica também serão gerados e serão extremamente úteis para que se entenda como as mudanças climáticas afetarão o ecossistema marinho. (AU)

Publicações científicas

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(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)

MIES, M.; GUTH, A. Z.; TENORIO, A. A.; BANHA, T. N. S.; WATERS, L. G.; POLITO, P. S.; TANIGUCHI, S.; BICEGO, M. C.; SUMIDA, P. Y. G.. In situ shifts of predominance between autotrophic and heterotrophic feeding in the reef-building coral Mussismilia hispida: an approach using fatty acid trophic markers. CORAL REEFS, v. 37, n. 3, p. 677-689, SEP 2018. (10/20350-8)

MIES, M.; VOOLSTRA, C. R.; CASTRO, C. B.; PIRES, D. O.; CALDERON, E. N.; SUMIDA, P. Y. G.. Expression of a symbiosis-specific gene in Symbiodinium type A1 associated with coral, nudibranch and giant clam larvae. ROYAL SOCIETY OPEN SCIENCE, v. 4, n. 5, MAY 2017. (10/20350-8)

MIES, M.; GUTH, A. Z.; CASTRO, C. B.; PIRES, D. O.; CALDERON, E. N.; POMPEU, M.; SUMIDA, P. Y. G.. Bleaching in reef invertebrate larvae associated with Symbiodinium strains within clades A-F. Marine Biology, v. 165, n. 1, JAN 2018. (10/20350-8)

MIES, M.; CHAVES-FILHO, A. B.; MIYAMOTO, S.; GUTH, A. Z.; TENORIO, A. A.; CASTRO, C. B.; PIRES, D. O.; CALDERON, E. N.; SUMIDA, P. Y. G.. Production of three symbiosis-related fatty acids by Symbiodinium types in clades A-F associated with marine invertebrate larvae. CORAL REEFS, v. 36, n. 4, p. 1319-1328, DEC 2017. (10/20350-8)

MIES, MIGUEL; VAN SLUYS, M. A.; METCALFE, C. J.; SUMIDA, P. Y. G.. Molecular evidence of symbiotic activity between Symbiodinium and Tridacna maxima larvae. SYMBIOSIS, v. 72, n. 1, p. 13-22, MAY 2017. (10/20350-8)