As alterações climáticas e o oceano: que futuro para os peixes?

Desde a criação do Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC) e o surgimento de seus relatórios avaliação do sistema climático global, a alteração dos parâmetros físico-químicos ambientais é uma certeza.

De fato, as diversas emissões de atividades antrópicas (gases de efeito estufa, descarte de resíduos, poluentes químicos e/ou biológicos, etc.) perturbam os ecossistemas. Atuando como amortecedores, os oceanos e mais especificamente as águas superficiais regulam o conseqüente suprimento de dióxido de carbono atmosférico.CO₂). Esses sumidouros de carbono limitam assim o impacto terrestre das emissões contínuas de CO2, um dos principais atores dessa mudança global.

Atualmente, a concentração de dióxido de carbono (expressa em pressão parcial pCO₂) é estimado em 400 µatm, o que corresponde a um pH no ambiente marinho de 8.

De acordo com as projeções do IPCC, o pCO2 da superfície do oceano atingirá valores de 1 µatm até 200, o que causará (entre outras coisas) uma diminuição significativa no pH da água do mar (pH estimado em 2100). Essas variações nas propriedades físico-químicas das águas superficiais do globo levam ao enfraquecimento dos ecossistemas marinhos.

acidificação do oceano

Com efeito, a modificação dos parâmetros dos oceanos (aquecimento, acidificação, hipóxia, salinidade) pode ter impacto nas funções fisiológicas dos organismos aquáticos, dependendo das variações do seu ambiente. Os peixes são particularmente sensíveis às variáveis ​​ambientais que podem gerar mudanças em seu comportamento e funções fisiológicas (crescimento, alimentação, maturação, reprodução).

O estudo dos efeitos das mudanças globais de longo prazo na fisiologia dos peixes é objeto de inúmeros projetos de pesquisa dentro do LEMAR-Ifremer (Laboratório de Ciências Ambientais MARin et Instituto francês de pesquisa para a exploração do mar), que adquiriu uma experiência significativa no estudo dos efeitos da acidificação dos oceanos, nomeadamente através do estudo do robalo. A exposição dos peixes marinhos às condições ambientais previstas para o futuro próximo é essencial para avaliar as capacidades fisiológicas de aclimatação dos organismos aquáticos e, assim, compreender a vulnerabilidade dessas populações.

O bar europeu (Dicentrarchus labrax), é uma espécie modelo ideal para estudos experimentais em ambiente controlado. De facto, combina várias características interessantes: uma espécie de interesse comercial (aquicultura e pesca), tendo sido alvo de inúmeros estudos que permitem capitalizar uma grande quantidade de informação sobre a sua fisiologia, biologia e ecologia. O conhecimento desta espécie (crescimento, reprodução, ciclo de vida) e a sua facilidade de reprodução permitem compreender, em laboratório, os efeitos e consequências da modificação de parâmetros ambientais (temperatura, pH, alimentação, oxigénio) nas suas funções fisiológicas. em diferentes fases do seu ciclo de vida.

Robalo europeu adulto (Dicentrarchus labrax).
O. Mouchel

Entre os projetos realizados nas diferentes fases de vida do robalo, a fase larval sendo a mais frágil e sensível às mudanças ambientais é frequentemente estudada. No entanto, nenhum efeito sobre o crescimento foi demonstrado em face de uma acidificação do ambiente, refletindo uma capacidade de resiliência da larva diante desse fenômeno. No entanto, o sistema olfativo parece ser impactado em diferentes níveis de seu funcionamento, como sugerido por estudos de biologia molecular. Contra todas as expectativas, esses estudos mostram uma estimulação positiva dos genes envolvidos no reconhecimento de patógenos presentes no sistema olfativo dos juvenis, abrindo uma nova questão sobre os potenciais efeitos da resistência do robalo à ataques virais e bacterianos. Esses efeitos também podem ser observados em sua prole, o que pode afetar sua percepção e interação com o ambiente e a longo prazo. impactar sua sobrevivência.

O oxigênio disponível está diminuindo nos oceanos

O aumento do CO2 aquático também leva a uma diminuição do oxigênio disponível na água. No entanto, peixes submetidos à hipóxia (diminuição da concentração de oxigênio na água), mesmo que leves, durante os estágios iniciais de desenvolvimento, desenvolvem malformações respiratórias e seu crescimento é reduzido. Este efeito no crescimento é atribuído a uma disfunção das proteínas digestivas que parecem menos eficazes nessas condições. Além disso, a exposição dos estágios larvais a um fenômeno de hipóxia diminui a tolerância dos estágios juvenis a baixas concentrações de oxigênio, o que aumenta a vulnerabilidade da espécie enfrentando cenários de hipóxia.

Larvas de robalo europeu (Dicentrarchus labrax) após a eclosão.
O. Mouchel

Atualmente, o estudo dos efeitos da acidificação dos oceanos nesta espécie neste laboratório concentra-se em adultos. De acordo com os resultados do laboratório e com base em outros estudos científicos, observou-se que mudanças nas variáveis ​​ambientais como temperatura, salinidade, acidificação ou hipóxia têm impacto no comportamento e na fisiologia reprodutiva. reduzir o sucesso reprodutivo adulto.

ovas de robalo europeu (Dicentrarchus labrax).
O. Mouchel

Estes estudos dos efeitos nas três grandes fases de vida do robalo (larvas, juvenis adultos) estão actualmente a ser prosseguidos e aprofundados em laboratório numa abordagem integrada que permite compreender todo o ciclo de vida do robalo na sua continuidade e efeitos intergeracionais. Para isso, está em andamento um experimento original e único para esse tipo de espécie em indivíduos mantidos em tanque de criação desde a fase larval (dois a quatro dias após a eclosão) até a fase adulta (4 anos) em condições de pH correspondentes ao por um lado às condições naturais atuais e por outro às antecipadas pelo cenário mais severo do IPCC para o horizonte de 2100. O crescimento e reprodução desses peixes são estudados durante vários ciclos de reprodução e em duas gerações. Até onde sabemos, os efeitos intergeracionais da acidificação na reprodução de peixes nunca foram estudados antes.

Em experimentos anteriores, foram destacadas diferenças entre as duas condições experimentais com relação a vários aspectos da reprodução, como maturação em ambos os sexos, qualidade dos gametas e período de desova.

Com base nesses resultados iniciais, novos projetos de estudo estão sendo desenvolvidos em torno de abordagens multi-stress visando combinar diferentes estresses de mudanças globais para destacar o impacto combinado desses distúrbios na resiliência fisiológica dos organismos. Assim, recentemente, a abordagem multi-stress (temperatura, acidificação e contaminação química do xenoestrogênico, EE2) foi iniciado em laboratório no espeto de três espinhas (Gasterosteus aculeatus) uma nova espécie com um ciclo de vida curto, permitindo que todas as fases da vida sejam observadas em um ano. Os primeiros resultados mostram que, submetidos a multiestresse, os ovos tendem a ser menores e as larvas têm um crescimento mais fraco. Essas primeiras pistas sugerem os primeiros efeitos da mudança ambiental.

Embrião espinhento de três espinhas (Gasterosteus aculeatus) aos quatro dias de desenvolvimento.
J. Devergne

A continuação destes projetos de investigação para compreender e antecipar os efeitos das alterações climáticas nos peixes é um tema atual e um grande desafio para o desenvolvimento da estratégia de gestão e conservação dos ecossistemas marinhos.

Jimmy Devergne, Doutorando em Biologia, Bioquímica Celular e Molecular, ifremer; Arianna Servili, pesquisador em endocrinologia e fisiologia de peixes diante de ambientes em mudança, ifremer; Cristina Garcia Fernández, Pós-doutorado em Ecologia e Fisiologia de Peixes, ifremer et Veronique Loizeau, Pesquisador em Bioacumulação de Contaminantes Orgânicos, ifremer

Este artigo foi republicado a partir de A Conversação sob licença Creative Commons. Leia oartigo original.

Crédito de imagem: Shutterstock.com / Johan Holmdahl

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