Mudanças Climáticas: Algas em ambientes pobres em nutrientes são mais suscetíveis

Agência FAPESP – Estudos recentes indicaram que os organismos marinhos que vivem em ambientes pobres em nutrientes serão mais suscetíveis aos impactos causados pelas mudanças climáticas globais nos oceanos.

Isso porque, como teriam menor disponibilidade de nitrogênio e fósforo, entre outros nutrientes, nos lugares onde vivem, possuiriam mecanismos de resistência mais frágeis do que os que estão em áreas com maior disponibilidade desses “alimentos”. Em função disso, seriam mais vulneráveis ao aumento de até 4 graus Celsius na temperatura da água dos mares e à diminuição em até 0,6 unidade da acidez (pH) projetada para este século.

Uma série de experimentos com algas realizados por pesquisadores de cinco continentes, com a participação de seis brasileiros, corroborou essas observações. O grupo constatou que algas que ocorrem em ambientes pobres em nutrientes são mais suscetíveis às alterações de temperatura, pH e radiação ultravioleta, provocadas pelas mudanças climáticas, do que as que ocorrem em lugares com maior disponibilidade de nutrientes.

Em função disso, com o aumento da temperatura e diminuição da acidez das águas dos mares, podem ocorrer mudanças nas comunidades de algas estruturadoras de habitats, diminuindo a produtividade primária (de organismos que fazem fotossíntese). Consequentemente, a contribuição dos oceanos para mitigar os efeitos das mudanças climáticas será reduzida porque as algas são algumas das principais protagonistas no sequestro de dióxido de carbono.

“Alguns estudos já haviam apontado essas hipóteses, que corroboramos agora por meio de uma série de experimentos realizados em diferentes condições”, disse Fanly Fungyi Chow Ho, pesquisadora do Laboratório de Algas Marinhas “Édison José de Paula”, do Departamento de Botânica do Instituto de Biociências da Universidade de São Paulo (USP), e uma das participantes do estudo, à Agência FAPESP.

Os experimentos foram realizados durante o 9º Workshop Internacional do Grupo de Produtividade Primária Aquática (GAP), que ocorreu no final de setembro em Málaga, na Espanha. Organizado pela Universidade de Málaga e pelo Instituto Espanhol de Oceanografia, em parceria com a Sociedade Internacional de Limnologia, o conceito do workshop foi diferente dos eventos científicos convencionais.

Em vez de apresentação de conferências, painéis e mesas-redondas, as atividades do encontro científico foram voltadas para a realização de trabalhos experimentais em campo, em tanque e em laboratório, planejados com antecedência de um ano e com o objetivo definido de entender melhor os impactos das mudanças climáticas globais sobre espécies de macro e microalgas.

Para realizar os experimentos, os cerca de 100 pesquisadores e estudantes de graduação e pós-graduação participantes do evento foram distribuídos em quatro grupos de trabalho. Dois grupos realizaram experimentos em tanque e em campo, nas águas costeiras de Málaga, para analisar as respostas químicas e fisiológicas de macro e microalgas a condições de estresse ambiental.

Outros dois grupos – um dos quais integrados por Chow Ho – realizaram experimentos nos quais foram colocadas amostras das algas coletadas em aquários com diferentes concentrações de nutrientes e condições de temperatura, acidez da água e de radiação UV, para simular as condições que podem ocorrer no ambiente com as mudanças climáticas.

Paralelamente, foi mensurada uma série de parâmetros de respostas fisiológicas das algas a essas variações, como crescimento, capacidade de realização de fotossíntese e produção de componentes bioquímicos de interesse biotecnológico, como antioxidantes e pigmentos.

Os resultados preliminares das análises apontaram que as mudanças de acidez, da temperatura e da disponibilidade de nutrientes na água alteraram as capacidades de realizar fotossíntese, de crescimento e de produção de compostos pelas algas. Por outro lado, a diminuição da disponibilidade de nutrientes na água pode ser útil para melhorar as características fisiológicas e bioquímicas de algumas microalgas de interesse biotecnológico.

Experimentos em laboratório realizados pelos pesquisadores durante o evento com microalgas Chlorella revelaram que o crescimento da alga – usada como complemento alimentar devido ao alto poder antioxidante e muito visada como matéria-prima para o desenvolvimento de biocombustíveis e para biorremediação de águas residuais – é pouco afetado por alterações provocadas por mudanças climáticas. Além disso, a alga é capaz de acumular mais lipídeos de interesse alimentar e energético quando submetidas a baixas condições de nutrientes.

“A diminuição da quantidade de nutrientes na água pode ser benéfica para aumentar a produção de biomassa dessas microalgas”, avaliou Chow Ho, que já teve diversos projetos apoiados pela FAPESP e realiza atualmente uma pesquisa em que estuda a fisiologia integrativa de macroalgas frente a condições de estresse. 

Resultados inéditos

Alguns dos resultados dos estudos colaborativos realizados pelo grupo de pesquisadores internacionais foram apresentados e discutidos no evento. Outros resultados estão em análise e deverão ser publicados em 2013 em um volume especial da revista Aquatic Biology com cerca de 15 artigos.

“Os resultados inéditos demandarão mais tempo para serem gerados porque necessitarão de uma análise mais profunda em laboratório do que a que conseguiríamos fazer ao longo de dez dias de duração do evento”, explicou Chow Ho.

Ao todo, os pesquisadores coletaram aproximadamente 9 mil amostras de algas e 10 mil dados durante o evento, que deverão ser submetidas a análises químicas, genômicas e transcriptômicas em laboratórios na Irlanda, Estados Unidos, França e Espanha durante o ano de 2013. O grupo de pesquisadores brasileiros participará das análises estatísticas e das tabulações dos resultados.

Além de Chow Ho participaram do evento e da realização dos experimentos os pesquisadores brasileiros Cristina Nassar e Rodrigo Mariath, da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), José Bonomi Barufi, da Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC), Margareth Copertino, da Universidade Federal do Rio Grande (FURG), e Moacir Aluísio Torres, da Universidade Estadual de Santa Catarina (UESC). Barufi e Torres fizeram mestrado com Bolsa da FAPESP. 

Por Elton Alisson