PELD ABROLHOS: MONITORAMENTO DO MAIOR COMPLEXO CORALÍNEO DO ATLÂNTICO SUL, ENTRE O SUL DA BAHIA E O NORTE DO ESPÍRITO SANTO

Resumo: Os recifes coralíneos são os ecossistemas marinhos mais biodiversos, rivalizando com as florestas tropicais em termos de complexidade. A despeito de ocorrerem em áreas tropicais oligotróficas, os recifes coraliíneos destacam também por sua significativa produtividade e pelo provimento de serviços ecossistêmicos essenciais. Esses ecossistemas ímpares estão mundialmente ameaçados pela interação entre a sobrepesca, sedimentação, poluição e mudanças globais (anomalias na temperatura e pH do Oceano). A combinação desses estressores, de magnitudes variáveis e que operam em escalas espaciais e temporais muito distintas, tem levado a um rápido declínio na cobertura de corais e à redução na resiliência do sistema, que tende a perder sua capacidade de recuperação após distúrbios naturais ou antropogênicos (Belwood et al. 2004). Apesar do consenso sobre o declínio dos recifes, existem controvérsias e lacunas no conhecimento sobre a importância relativa dos fatores que o causam e dos que podem atenuar seus efeitos (e.g. Bruno & Valdivia, 2016; McGowan et al. 2016).
A Sociedade Internacional de Estudos Recifais (ISRS), em documento consensual encaminhado à 21ª Convenção sobre Mudanças do Clima (Paris, 2015), endossado pelo PELD Abrolhos, alerta para a iminência de um colapso global dos recifes coralíneos. Anomalias na temperatura do Oceano têm causado branqueamento e mortalidade maciça de corais (e.g. Cressey 2016), enquanto que a elevação na concentração atmosférica de CO2 tem diminuído o pH da água do mar e afetado a capacidade de biomineralização de diversos organismos, acelerando significativamente a degradação desses ecossistemas (Gattuso et al. 2015). Metade dos recifes coralíneos do mundo já foi parcial ou totalmente destruída pela combinação entre estressores locais e mudanças globais. Caso o quadro não se reverta, a degradação será ainda mais grave nas próximas duas décadas, com consequências ecológicas e sócio-econômicas de grande magnitude. Por exemplo, os serviços ecossistêmicos fornecidos pelos recifes coralíneos alcançam >US$ 30 bilhões.ano-1, garantindo a sobrevivência de mais de 500 milhões de pessoas ligadas diretamente à pesca e ao turismo1. Como resultado da degradação dos recifes, uma parcela significativa das espécies marinhas já está sob risco elevado de extinção (e.g. Carpenter et al. 2008; McCauley et al. 2015), e as perdas econômicas associadas deixarão centenas de milhões de pessoas mais vulneráveis à fome e à pobreza, inclusive no Norte e Nordeste brasileiro.
Estudos de campo, pesquisas experimentais e observações através de sensoriamento remoto projetam que a elevação nas concentrações de CO2 na atmosfera empurrará a temperatura média global para mais de 2o C acima daquela do período pré-industrial. Essa elevação está acima do limite de tolerância da maior parte dos organismos construtores, tais como corais e algas calcárias (Pörtner et al. 2014). O período de 2015-16 compreendeu a maior anomalia térmica do registro instrumental (NOAA, 2015), tendo acarretado um episódio global de branqueamento de corais, ainda em andamento, que afetou duramente os recifes de Abrolhos. Esse episódio foi detalhadamente documentado pelo PELD Abrolhos (Escobar 2016) , e suas consequências compreenderão um dos focos de pesquisa do projeto para o ciclo de execução previsto para 2017-19, uma vez que representa uma oportunidade ímpar para avaliar aspectos centrais acerca da resiliência do sistema coralíneo. Além disso, o PELD Abrolhos vem monitorando o balanço carbonático de acreção-erosão em áreas submetidas a diferentes estressores, tendo demonstrado que os estressores locais interagem fortemente com as anomalias climáticas (Reis et al. 2016), reforçando a ideia de que o manejo adequado em escala local permanece sendo de extrema relevância. A malha amostral com unidades amostrais de Calcificação-Acidificação (CAUs), inicialmente estabelecida em recifes dos arcos interno e externo da porção central de Abrolhos, foi recentemente expandida de forma a abranger outros mehahabitats da região, particularmente o banco de rodolitos.
Desencadeado primariamente por anomalias climáticas, o branqueamento dos corais é um fenômeno intimamente ligado à associação dos corais com dinoflagelados mixotróficos (i.e. auto e heterotróficos) do gênero Symbiodinium (Douglas 2003), também conhecidos como zooxantelas. As zooxantelas, que colonizam a gastroderme do coral em altas densidades (>106 células.cm-2), se beneficiam de nutrientes e excretas do coral, ao qual fornecem fotossintatos e oxigênio. Essa simbiose compreende uma das principais vias de entrada de energia no sistema coralíneo, representando uma associação fundamental na homeostase dos corais, particularmente no processo de biomineralização do CaCO3. Embora as zooxantelas sejam endossimbiontes, funcionando de forma análoga a uma organela celular, elas podem ser expulsas para o meio quando o holobionte é submetido a estresses agudos e/ou prolongados de temperatura e radiação solar. Menos frequentemente, esse processo também pode ser desencadeado por sedimentação, aporte de água doce, ou infecções microbianas (Douglas 2003). Apesar da considerável homogeneidade morfológica, a diversidade genética de Symbiodinium é elevada, compondo pelo menos 9 clados (Pochon & Gates 2010). No âmbito do PELD Abrolhos, foi acessada a diversidade de Symbiodinium em corais brasileiros do gênero Mussismilia (Silva-Lima et al. 2015), com a detecção de 3 clados (A4, B19, C3) e da ocorrência simultânea de mais de um clado numa mesma colônia. Esses resultados possuem implicações relativas à resiliência e adaptação dos corais às mudanças globais. Além de evidências de zonação ecológica e divisão de nicho, os diferentes clados de Symbiodinium podem apresentar diferentes níveis de foto-inibição quando submetidos a estresse térmico (Rowan 2004). Por exemplo, linhagens dos clados B e C estão associadas a ambientes de profundidade intermediária e com maior abundância de corais, ao passo que as dos clados A e D estão associadas a regiões marginais, mais expostas a irradiação e ao ressecamento, sendo mais resistentes a eventos extremos (La Jeunesse et al. 2004; Stat & Gates 2011). Tais diferenças podem explicar a heterogeneidade observada na prevalência de branqueamento, justificando a importância de se entender, detalhadamente, a diversidade e as respostas fisiológicas (e.g. taxas de crescimento) das diferentes cepas de Symbiodinium de Abrolhos - um dos componentes da proposta aqui apresentada. Ressalta-se que, no ciclo anterior de execução do PELD Abrolhos, foram estabelecidas culturas monoclonais abrangendo espécimes da maior parte das cerca de 20 espécies de corais de Abrolhos, as quais serão detalhadamente estudadas no ciclo 2017-19 de execução do projeto.
Apesar da importância desproporcional das mudanças climáticas no processo de degradação dos recifes, estudos recentes demonstraram a maior resistência e resiliência de recifes bem manejados (e.g. Cinner et al. 2016, Reis et al. 2016), chamando atenção para a necessidade continuada de investimentos na implementação e manejo de Áreas Marinhas Protegidas (AMPs), complementada por medidas locais de gestão da pesca e controle da poluição (McGowan et al. 2016). As AMPs são consideradas as principais ferramentas para responder à crise global dos recifes, mas a rede global ainda é espacialmente limitada e possui deficiências de delineamento e implementação, inclusive em Abrolhos (Edgar et al. 2014). Essa situação demanda subsídios científicos, tanto para a ampliação custo-efetiva e socialmente justa da rede de AMPs, quanto para seu manejo adequado (Moura et al. 2013; Teixeira 2016), os quais vêm sendo aportados pelo PELD Abrolhos na forma de publicações e relatórios enfocando o delineamento espacial de redes de AMPs, ações de extensão em conjunto com os gestores, e ações abrangentes de divulgação e comunicação. O projeto também vem viabilizando a participação continuada da equipe nos fóruns locais, regionais e nacionais afetos à temática das AMPs, particularmente as AMPs de Abrolhos e propostas de novas AMPs no Espírito Santo e na Cadeia Vitória-Trindade de montanhas submarinas.
Os recifes brasileiros são áreas prioritárias para conservação da biodiversidade marinha, pois concentram elevado endemismo (e.g. ~25% para peixes e 50% para corais escleractíneos) em uma área relativamente pequena (5% dos recifes do Atlântico Ocidental) e muito ameaçada (Moura 2003). O Banco dos Abrolhos abriga o principal conjunto recifal do Brasil, o qual está inserido em um mosaico de megahabitats que concentra a maior biodiversidade marinha do Atlântico Sul (Moura et al. 2013, Bastos et al. 2015) e a área mais piscosa do Nordeste do país (Freitas et al. 2011). Os ecossistemas costeiros e marinhos da região propiciam segurança alimentar e renda para dezenas de milhares de pessoas nas comunidades pesqueiras do sul da Bahia e centro-norte do Espírito Santo. Além disso, o turismo relacionado a atrativos naturais é uma fonte relevante de recursos e empregos. Ressalta-se que esses dois eixos do desenvolvimento regional - pesca e turismo, dependem estreitamente da saúde dos ecossistemas costeiros. Assim, a geração de conhecimento e sua disseminação são elementos cruciais para ampliar as capacidades de adaptação e resposta, da sociedade e dos gestores públicos, frente ao cenário de crescente degradação ambiental e mudanças climáticas. Ressalta-se, nesse contexto, o desastre ocorrido na bacia do Rio Doce (Nazareno e Vitulle, 2016), com epicentro em Mariana (MG), onde foram desmobilizados 50.106 m3 de rejeitos minerais, cujos efeitos estendem-se ao Banco dos Abrolhos e adjacências. A equipe do PELD Abrolhos tem participado ativamente de ações de monitoramento dos efeitos dessa descarga de sedimentos contaminados na plataforma continental, tendo participado das campanhas emergenciais com o NHo Vital de Oliveira, da Marinha do Brasil, e com o NPq Soloncy Moura, do ICMBio, em 2016 . Para o ciclo 2017-19 de execução do projeto estão previstas ações nas fozes dos rios Doce e Piraque-Açú, na Área de Proteção Ambiental (APA) Costa das Algas, no Refúgio da Vida Silvestre (REVIS) Santa Cruz e na área proposta como Parque Nacional Marinho (PARNAM) de Santa Cruz, expandindo a abrangência geográfica e o escopo do PELD Abrolhos, que passa a abordar, explicitamente, os efeitos do desastre de Mariana e as necessidades específicas dessas áreas e UCs marinhas, que são consideradas prioritárias no contexto do Espírito Santo . Os “baselines” já gerados pelo projeto (e.g. recifes rasos e mesofóticos, bancos de rodolitos, sedimentologia) apresentam elevado valor agregado para o enfrentamento desse desafio, visto que são escassas as informações antecedentes ao desastre, particularmente na área marinha. As ações específicas previstas para essa área incluem levantamentos sonográficos e verificações in situ para caracterização geobiodiversidade de recifes, bancos de rodolitos e depósitos sedimentares, com ênfase na caracterização da espessura, taxas de sedimentação e dinâmica sedimentar de áreas afetadas pelo desastre. Também estão previstos estudos complementares visando determinar assinaturas geoquímicas e mineralógicas da lama de rejeito e o estabelecimento de parcelas fixas de monitoramento na área marinha sob influência direta da descarga e suas adjacências.
Os mapeamentos de habitats bentônicos produzidos pela equipe do projeto revelam uma grande heterogeneidade de fisionomias bentônicas na plataforma continental do Banco de Abrolhos, implicando, por exemplo, em um aumento de 20 vezes na área conhecida de recifes (Moura et al. 2013), na descoberta do maior banco de rodolitos do mundo (Amado-Filho et al. 2012) e na descoberta de formações recifais peculiares como as “buracas” (e.g. Cavalcanti et al. 2013, Bastos et al. 2013). Também no campo da geobiodiversidade marinha, foi produzida uma síntese sobre a morfologia da plataforma continental e sua interação com os regimes de sedimentação (Bastos et al. 2015), além de um estudo abrangente no campo da oceanografia física (Ghisolfi et al. 2015). Mapas temáticos que incluem os megahábitats, medidas de manejo (e.g. AMPs) e os principais estressores (e.g. pesca, atividades de mineração) foram consolidados nos últimos três anos (e.g. Moura et al. 2013, Teixeira 2016) e estão incorporados ao sistema de gestão da informação do projeto. Esses resultados, no próximo ciclo de execução do PELD Abrolhos, serão complementados por levantamentos detalhados em áreas estratégicas ainda insuficientemente caracterizadas (e.g. recifes mesofóticos, paleocanais) e utilizados em trabalhos visando gerar aplicações para o manejo e para o planejamento de conservação.
Dentre os serviços ecossistêmicos associados aos subsistemas recifais de Abrolhos (e.g. recifes rasos e mesofóticos, banco de rodolitos, buracas) destaca-se a produção expressiva de CaCO3. Os bancos de rodolitos, embora tenham permanecido desconhecidos até a primeira década do Século XXI, são responsáveis pela produção anual de 25.106 t de CaCO3, o que corresponde a 5% da produção coralínea mundial (Amado-Filho et al. 2012). Em 2016, foram instaladas 10 parcelas fixas de monitoramento no banco de rodolitos, a 25 metros de profundidade, além de Unidades de Calcificação-Acidificação (CAUs) idênticas às utilizadas por Reis et al. (2016). Essas parcelas de monitoramento no banco de rodolitos permitirão a produção de um quadro mais acurado sobre a dinâmica desse megahábitat, que representa uma importante lacuna no conhecimento sobre o sistema recifal de Abrolhos. A significativa produção pesqueira artesanal, que também representa um importante serviço ecossistêmico, vem sendo caracterizada pela equipe do projeto, especialmente através de estudos sobre bioecologia, manejo e status de espécies comercialmente importantes ou ameaçadas (e.g. Freitas et al. 2011, 2014, 2015, Previero et al. 2011, 2013), os quais serão concluídos durante o próximo ciclo de atuação do PELD Abrolhos.
O eixo central de atuação do PELD Abrolhos, que será mantido e ampliado no novo ciclo quadrienal aqui proposto, é voltado para a caracterização funcional dos ecossistemas recifais e suas respostas frente aos distúrbios naturais, estressores antropogênicos e mudanças climáticas, subsidiando estudos sobre o estado de conservação dos recifes (e.g. Moura & Francini-Filho 2005, Francini-Filho & Moura 2008, Bruce et al 2012, Francini-Filho et al. 2013), efetividade das AMPS (e.g. Francini-Filho & Moura 2008a, b, Moura et al. 2009), doenças em corais (Francini-Filho et al. 2008, Garcia et al. 2013, Fernando et al. 2015) e modelagens ecossistêmicas (Silveira et al. 2015). Anualmente, desde 2001, são estimadas a diversidade e abundância de peixes e organismos bentônicos em 27 estações fixas distribuídas ao longo da região. Essa malha amostral, ampliada recentemente de modo a incluir recifes mesofóticos e bancos de rodolitos (30 parcelas no total), inclui recifes sob diferentes regimes de manejo (Proteção Integral, Uso Múltiplo e áreas desprotegidas) e condicionantes oceanográficas (e.g. distância da costa, profundidade), permitindo explorar a efetividade da rede de AMPs e a influência/interação com as condicionantes oceanográficas e estressores antropogênicos, acessados através de medidas in situ de qualidade da água (e.g. nutrientes orgânicos e inorgânicos, parâmetros microbiológicos), complementadas por dados de sensoriamento remoto (e.g. SST, turbidez). A ampliação da malha amostral também permitirá que seja explorado o papel dos recifes mesofóticos e dos bancos de rodolitos como matriz de conectividade e refúgios/ fontes de propágulos, o que representa uma lacuna importante no conhecimento necessário para a definição de áreas prioritárias para o processo de ampliação da rede de AMPs de Abrolhos, ao qual o PELD Abrolhos tem aportado elementos chave (Moura et al. 2013, Teixeira 2016).
O banco de dados do PELD Abrolhos é abrigado no “Brazilian Marine Biodiversity database” – BaMBa (Meirelles et al., 2015) e foi desenvolvido no âmbito das necessidades peculiares das pesquisas desenvolvidas pelo projeto. O rol de variáveis monitoradas inclui dados biológicos, físicos, químicos e geológicos em escalas e níveis de integração sem precedentes. A equipe do PELD Abrolhos, além de estar comprometida com a geração multidisciplinar de conhecimento (e.g. taxonomia, genômica, ecologia, geologia) e com a formação de recursos humanos, tem participado dos principais fóruns ligados à gestão ambiental da região. Além disso, são desenvolvidas ações de divulgação com amplo alcance (e.g. portal abrolhos.org, aplicativos, inserções na mídia) e os bancos de dados estão sendo disponibilizados em articulação com outras iniciativas e redes temáticas parceiras. A colaboração multidisciplinar entre cientistas, gestores do ICMBio e parceiros estrangeiros, juntamente com o comprometimento e engajamento da equipe nos fóruns ambientais e em múltiplas frentes de extensão, compõem a estratégia de continuidade do PELD Abrolhos.
A complexidade da problemática endereçada pelo PELD Abrolhos demanda aportes de informações de natureza multidisciplinar e longas séries de dados. As pesquisas em longo prazo, aqui propostas, são essenciais para que se possa compreender a dinâmica do maior complexo recifal do Atlântico Sul e ampliar a capacidade de resposta do país frente aos desafios climático-ambientais que estão se configurando em magnitudes sem precedentes.

Data de início: 01/07/2017
Prazo (meses): 48

Participantes:

Papel	Nome
Coordenador	ALEX CARDOSO BASTOS
Pesquisador	VALÉRIA DA SILVA QUARESMA