Efeitos de aquecimento e eutrofização em regiões subtropicais sobre bancos de Sargassum cymosum (C. Agardh, 1820)

Abstract

Populações naturais de algas estruturadoras vem sendo ameaçadas por forçantes antrópicas em todo planeta. Entre as alterações humanas no ambiente marinho, aquelas relacionadas com as mudanças globais, como o aquecimento das águas e marine heatwaves destacam-se pela interação que exercem com estressores locais, como a eutrofização costeira. Para entender como populações de diferentes províncias biogeográficas adaptam-se ao cenário interativo de estressores, o presente estudo avaliou experimentalmente os efeitos que ondas de calor marinhas (marine heatwaves) e eutrofização exercem sobre duas populações de Sargassum cymosum (C. Agardh, 1820). Foram utilizadas amostras da província temperada quente de Florianópolis (SC) e da província tropical de Fernando de Noronha (PE), para compreender os mecanismos de aclimatação das populações e prever o cenário de possível expansão de habitat da população tropical para regiões temperadas. As algas foram expostas por 12 dias aos tratamentos com duas temperaturas (25 oC e 31 oC) e duas condições de nutrientes (condição atual (CAN) e futura (CFN)). Taxa de crescimento, análise in vivo da fluorescência da clorofila a e concentração do metabólito secundário fucoxantina das duas populações foram avaliadas em ambos tratamentos. Ao avaliar o crescimento relativo das duas populações, observou-se que ambas apresentaram diferentes respostas para cada tratamento, porém ambas tiveram uma perda de biomassa quando expostas à elevada temperatura e maior concentração de nutrientes. Em relação à eficiência fotossintética, não foi possível observar uma diferença significativa entre os tratamentos e populações. Já na análise de fucoxantina, ambas as populações produziram maior concentração desse carotenoide quando expostas aos tratamentos com temperatura de 31°C. A partir dos dados observados neste trabalho, pode-se inferir que populações de Sargassum cymosum localizadas em áreas mais pristinas e de menores latitudes teriam dificuldade de se fixarem em regiões de maiores latitudes e sob efeito de eutrofização. Porém é importante observar que a interação entre o aumento de temperatura e do processo de eutrofização podem intensificar as mudanças abióticas. Com isso, a avaliação da interação entre ambos os estressores é fundamental para a conservação de áreas de ocorrência de algas formadoras de dossel. Especialmente, porque a redução dos efeitos da eutrofização mostra-se importante contribuinte à manutenção dos bancos de Sargassum e de outras algas pardas estruturadoras, formadoras das florestas submersas no Atlântico Sul.

Abstract: Habitat-forming algae populations are under anthropic pressure worldwide. Among human impacts over the marine environment, global changes such as ocean warming and marine heatwaves are of great concern, especially considering their interaction with local stressors, such as coastal eutrophication. To evaluate how different populations from distinct marine provinces can adapt to the interaction between global and local stressors, the present study experimentally evaluated the effects of marine heatwaves and eutrophication in the physiology of two Sargassum cymosum (C. Agardh, 1820) populations from the South Atlantic. Populations from the warm-temperate province of Florianopolis (SC) and the tropical province of Fernando de Noronha (PE) were studied to understand their mechanisms of acclimation and to infer the possible expansion of tropical populations? distribution to warm-temperate provinces. Algae samples were exposed for 12 days to treatments with two temperatures (25 oC or 31 oC) and two nutrient conditions (current nutrient condition (CNC) or future nutrient condition (FNC)). Growth rates, in vivo chlorophyll a fluorescence and fucoxanthin concentration were measured. Growth rates varied according to each treatment, but both populations lost biomass under higher temperature and future nutrient condition. Photosynthetic performance of both populations presented no significant differences between treatments. Conversely, analyses of fucoxanthin showed higher concentrations of carotenoid in both populations when exposed to 31 oC. Based on our results we are able to assert that populations originally from tropical provinces and pristine environments are not able to colonize eutrophicated warm-temperate environments. However, the interaction between warming and eutrophication can intensify the changes in abiotic environmental conditions. Therefore, the evaluation of interactive effects is fundamental to conserve marine areas where canopy-forming algae are distributed. The reduction of anthropogenic eutrophication is especially important in the protection of Sargassum and brown habitat-forming algae in coastal areas, preserving the submerse forests of the South Atlantic.