Quando os corais desbotam: os efeitos do aquecimento global nos oceanos
Larissa Cristiane Souza Prote¹, Maria Eduarda de Sousa Silva¹, Bruna Santinelli¹, Sabrina Sayra Reis Duarte¹, Erika Bennaia Ribeiro dos Reis¹
¹Graduandas do curso de Bioquímica (UFSJ/CCO)
v.3, n.5, 2025
Maio de 2025
Durante o período Plioceno (entre 5 e 2 milhões de anos atrás), a Terra era aproximadamente 3°C mais quente do que na Era pré-industrial (era que veio antes do surgimento das indústrias) [1]. O planeta possuía algumas regiões mais secas, outras eram mais úmidas, e o clima era diferente do atual [2]. Nesse período, ao longo de milhões de anos, a vida na Terra e nos oceanos enfrentou pressões ambientais que estimularam a adaptação evolutiva nessas condições [3]. Diferentemente do cenário atual, o aumento das temperaturas durante o Plioceno ocorreu por processos naturais e aconteceu de forma gradual ao longo de milhões de anos [4]; porém mais recentemente, desde a década de 1970 [5], a temperatura global sobe rapidamente devido ao aquecimento global por ações humanas, com recordes de temperatura sendo superados ano após ano [6].
Atualmente, a temperatura média da Terra é cerca de 15°C [7], aproximadamente 1,2°C acima da média da época pré-industrial [8], com va-
riações que têm superado temporariamente o limite crítico de 1,5°C [9]. Em 2015, a Convenção Quadro das Nações Unidas sobre Mudança do Clima (UNFCCC) formulou o Acordo de Paris, que define metas globais para o alívio ou redução das mudanças climáticas, com o objetivo principal de limitar o aumento da temperatura a 1,5°C [10]. Controlar esse limite é essencial para a vida, já que diversas espécies e ecossistemas correm risco de extinção se esse marco for ultrapassado permanentemente [11].
O ritmo ao qual a temperatura atual continua a subir é muito mais rápido do que os processos observados no Plioceno e em outras eras geológicas (intervalos de tempo da vida da Terra) [12]. Essa tendência não pode ser explicada pelos Ciclos de Milankovitch (variações naturais na órbita da Terra que impactam o clima) [13], o que indica que o aumento atual é causado pelas atividades humanas. Essa perturbação no equilíbrio do clima é o que chamamos de aquecimento global [14]. O desmatamento, a queima de combustíveis fósseis (como a gasolina), a agropecuária, os processos industriais e outras atividades humanas, são responsáveis por liberar quantidades massivas de gases de efeito estufa que contribuem para o aquecimento global, intensificando o desequilíbrio climático [15].
Os oceanos (que cobrem cerca de 71% da superfície da Terra [16] e são responsáveis por gerar cerca de 50-80% do oxigênio respirado [17]) são profundamente sensíveis ao aquecimento global [18]. Muitas espécies marinhas são prejudicadas por essas mudanças, especialmente os corais. Atualmente, a temperatura média da superfície oceânica chega a ultrapassar 30ºC em algumas regiões tropicais [19], comprometendo a estabilidade do ecossistema (conjunto de seres vivos e os ambientes em que se encontram) marinho. Uma das conse-
Figura 1: Recife de coral branqueado no Oceano Pacífico.
quências do aquecimento dos oceanos é o fenômeno conhecido como branqueamento de corais (Figura 1) [20].
O branqueamento de corais ocorre quando algas simbióticas (que vivem associadas a outro organismo, interagindo com ele de forma que todos obtenham benefícios) chamadas de Zooxantelas, que vivem dentro dos corais, são expulsas pelo estresse térmico causado pelo aumento da temperatura da água além do que podem suportar, cessando uma relação essencial para sua sobrevivência [21]. Esse fenômeno causa a perda de cor dos corais, mas não afeta apenas estes organismos; há também outros organismos que dependem dessas algas, como anêmonas-do-mar (Figura 2), que podem igualmente sofrer branqueamento sob condições extremas [22]. O estresse térmico aumenta a produção de espécies reativas de oxigênio, que são substâncias altamente reativas e que causam danos aos organismos vivos; o peróxido de hidrogênio é um exemplo, popularmente conhecido como água oxigenada. Estes radicais danificam as Zooxantelas e as forçam a abandonar os corais [23]. Essas algas desempenham um papel importante na fotossíntese oceânica (processo de essencial importância para a sobrevivência de vegetais e algas) e na nutrição dos corais, fornecendo-lhes compostos fundamentais para o seu desenvolvimento [24]. Com a ausência das Zooxantelas, os corais perdem pigmentos fotossintéticos, que são responsáveis por sua coloração e pela captação de luz para o processo de fotossíntese realizado por essas algas [25]. Consequentemente, os corais tornam-se esbranquiçados, “desbotados”, expondo sua estrutura de carbonato de cálcio [26].
Além disso, o rápido aumento da temperatura da superfície oceânica impõe uma forte pressão evolutiva sobre diversas espécies, ou seja, forçando algumas a tentarem se adaptar ao novo clima [27]. Nem todas conseguirão se adaptar, pois não possuem os mecanismos biológicos necessários para isso [28]. Essa situação é alarmante para a biodiversidade, já que muitas espécies de corais estão desaparecendo dos oceanos [29].
Figura 2: Peixe-palhaço (Amphiprioninae sp.) abrigado em uma anêmona-do-mar branqueada.
Fonte:https://www.aims.gov.au/sites/default/files/2023-10/P3190091_706px%20w eb.jpg
Em 2021, a UN Environment Programme (UNEP) divulgou o relatório “Status of Coral Reefs of the World 2020”, produzido e monitorado pela Global Coral Reef Monitoring Network (GCRMN). O documento revelou que o planeta perdeu cerca de 14% de seus corais desde 2009. No entanto, também foi observado que alguns corais resistiram, exibindo capacidade de se recuperar se as condições ambientais forem favoráveis, ou seja, alguns corais podem retornar à sua forma anterior ao branqueamento se forem tomadas medidas para conter o aquecimento global [30].
Caso a perda de corais continue, a biodiversidade marinha será gravemente afetada, resultando na extinção de milhares de espécies [31], na perda de recursos para desenvolvimento de medicamentos [32] e tecnologias [33], na redução da produção de oxigênio pelos oceanos [34], no agravamento da erosão costeira – desgaste do solo da região da costa marítima [35] –, na diminuição dos recursos marinhos para alimentação [36] e outros danos ao ecossistema.
Já em 2024, a National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) e a International Coral Reef Initiative (ICRI) divulgaram dados indicando que recifes de corais estavam sofrendo branqueamento em massa (Figura 3), com cerca de 54% dos recifes de corais do mundo afetados [37]. Esse é o quarto evento global de branqueamento de corais, com os anteriores ocorrendo em 1998, 2010 e entre 2014 e 2017, tornando-se o segundo evento do tipo registrado na última década [38], o que é muito preocupante, já que os corais são fundamentais para a saúde oceânica e para a manutenção da vida marinha. Eles formam recifes que abrigam uma grande variedade de espécies em relações de mutualismo – beneficiando todas as espécies envolvidas [39] – e comensalismo – não causando prejuízo às espécies envolvidas [40] –, protegem diversas delas contra predadores ao fornecer habitat [41] e atuam como barreiras naturais, ajudando a proteger a costa de tempestades [42] e da erosão causada por ondas fortes.
Figura 3: Recife de coral branqueado.
Fonte: https://scribewilcox.com/wp-content/uploads/2020/11/Sarah-Shivakumar-900x600.jpg
Portanto, o branqueamento de corais afeta diretamente o equilíbrio ambiental e a sobrevivência de inúmeras espécies. A crise climática causada pelas atividades humanas ameaça a vida no planeta, e, se medidas eficazes não forem tomadas para limitar o aumento da temperatura a 1,5ºC, muitas perdas serão irreversíveis. Cada décimo de grau evitado é decisivo para manter a Terra habitável e cabe à humanidade a responsabilidade de agir antes que seja tarde demais.
Referências Bibliográficas
[1] De La Vega E et al. Atmospheric CO2 during the Mid-Piacenzian Warm Period and the M2 glaciation. Scientific Reports, v. 10, n. 1, p. 11002, 2020. Disponível através do link: https://doi.org/10.1038/s41598-020-67154-8. Acesso em: 04 mai. 2025.
[2] Fu M et al. Wetter subtropics lead to reduced Pliocene coastal upwelling. Paleoceanography and paleoclimatology, v. 36, n. 10, 2021. Disponível através do link: https://doi.org/10.1029/2021PA004243. Acesso em: 04 mai. 2025.
[3] Mc Clymont EL et al. Pliocene-Pleistocene evolution of sea surface and intermediate water temperatures from the southwest Pacific. Paleoceanography, v. 31, n. 6, p. 895–913, 2016. Disponível através do link: https://doi.org/10.1002/2016PA002954. Acesso em: 04 mai. 2025.
[4] Salzmann U et al. The climate and environment of a Pliocene warm world. Palaeogeography, palaeoclimatology, palaeoecology, v. 309, n. 1–2, p. 1–8, 2011.Disponível através do link: https://doi.org/10.1016/j.palaeo.2011.05.044. Acesso em: 04 mai. 2025.
[5] EPA. Global Greenhouse Gas Emissions Data. Disponível através do link: https://19january2017snapshot.epa.gov/ghgemissions/global-greenhouse-gas-emissions-data_.html. Acesso em: 04 mai. 2025.
[6] Forster PM et al. Indicators of Global Climate Change 2023: annual update of key indicators of the state of the climate system and human influence. Earth system science data, v. 16, n. 6, p. 2625–2658, 2024. Disponível através do link: https://doi.org/10.5194/essd-16-2625-2024. Acesso em: 04 mai. 2025.
[7] Sharp T et al. What is the average temperature on Earth? Disponível através do link: https://www.space.com/17816-earth-temperature.html. Acesso em: 04 mai. 2025.
[8] Copernicus. Temperature. Disponível através do link: https://climate.copernicus.eu/climate-indicators/temperature. Acesso em: 04 mai. 2025.
[9] AgânciaGov. Temperatura média do planeta rompe limite de 1.5°C em 2024, apontam centros meteorológicos. Disponível através do link: https://agenciagov.ebc.com.br/noticias/202501/temperatura-media-do-planeta-rompe-limite-de-1-5degc-em-2024-apontam-centros-meteorologicos. Acesso em: 04 mai. 2025.
[10] Huang MT et al. Achieving Paris Agreement temperature goals requires carbon neutrality by middle century with far-reaching transitions in the whole society. Advances in Climate Change Research, v. 12, n. 2, p. 281–286, 2021. Disponível através do link: https://doi.org/10.1016/j.accre.2021.03.004. Acesso em: 04 mai. 2025.
[11] Hancock E. Climate change extinction risk. Disponível através do link: https://today.uconn.edu/2024/12/climate-change-extinction-risk/. Acesso em: 04 mai. 2025.
[12] Lear CH et al. Geological Society of London Scientific Statement: what the geological record tells us about our present and future climate. Journal of the Geological Society, v. 178, n. 1, p. jgs2020-239, 2021. Disponível através do link: https://doi.org/10.1144/jgs2020-239. Acesso em: 04 mai. 2025.
[13] Cermak A. Milankovitch (orbital) cycles and their role in Earth’s climate. Disponível através do link: https://science.nasa.gov/science-research/earth-science/milankovitch-orbital-cycles-and-their-role-in-earths-climate/. Acesso em: 04 mai. 2025.
[14] Royal Society. Climate change: evidence and causes. Disponível através do link: https://royalsociety.org/news-resources/projects/climate-change-evidence-causes/basics-of-climate-change/. Acesso em: 04 mai. 2025.
[15] Waycarbon. Quais As Reais Consequências Do Aquecimento Global? WayCarbon, 6 jul. 2017. Disponível através do link: https://waycarbon.com/pt/blog/quais-as-suas-reais-consequencias-do-aquecimento-global/. Acesso em: 04 mai. 2025.
[16] Unesco. How much of the Ocean has been explored? Disponível através do link: https://oceanliteracy.unesco.org/ocean-exploration/. Acesso em: 04 mai. 2025.
[17] SPC. Ocean Science Fact: Half the oxygen you breathe comes from the Ocean. Disponível através do link: https://www.spc.int/updates/blog/did-you-know/2022/03/ocean-science-fact-half-the-oxygen-you-breathe-comes-from-the. Acesso em: 04 mai. 2025.
[18] Ulrich R. Corals losing control. Nature reviews. Earth & environment, v. 2, n. 12, p. 821–821, 2021. Disponível através do link: https://doi.org/10.1038/s43017-021-00242-z. Acesso em: 04 mai. 2025.
[19] Roemmich D. Voyager: How long until ocean temperature goes up a few more degrees? Disponível através do link: https://scripps.ucsd.edu/news/voyager-how-long-until-ocean-temperature-goes-few-more-degrees. Acesso em: 04 mai. 2025.
[20] Sully S et al. A global analysis of coral bleaching over the past two decades. Nature communications, v. 10, n. 1, p. 1264, 2019. Disponível através do link: https://doi.org/10.1038/s41467-019-09238-2. Acesso em: 04 mai. 2025.
[21] Vidal-Dupiol J et al. Coral bleaching under thermal stress: putative involvement of host/symbiont recognition mechanisms. BMC physiology, v. 9, n. 1, p. 14, 2009. Disponível através do link: https://doi.org/10.1186/1472-6793-9-14. Acesso em: 04 mai. 2025.
[22] Cortese D et al. Physiological and behavioural effects of anemone bleaching on symbiont anemonefish in the wild. Functional ecology, v. 35, n. 3, p. 663–674, 2021. Disponível através do link: https://doi.org/10.1111/1365-2435.13729. Acesso em: 04 mai. 2025.
[23] Szabó M et al. A review: The role of reactive oxygen species in mass coral bleaching. Em: Advances in Photosynthesis and Respiration. Cham: Springer International Publishing, 2020. p. 459–488. Disponível através do link: https://doi.org/10.1007/978-3-030-33397-3_17. Acesso em: 04 mai. 2025.
[24] NOAA. What is Zooxanthellae? Disponível através do link: https://oceanservice.noaa.gov/education/tutorial_corals/coral02_zooxanthellae.html. Acesso em: 04 mai. 2025.
[25] Putnam HM et al. The vulnerability and resilience of reef-building corals. Current biology: CB, v. 27, n. 11, p. R528–R540, 2017. Acesso em: 04 mai. 2025.
[26] Barrier Reef. Coral bleaching. Disponível através do link: https://www.barrierreef.org/the-reef/threats/coral-bleaching. Acesso em: 04 mai. 2025.
[27] Venegas R. et al. Three decades of ocean warming impacts on marine ecosystems: A review and perspective. Deep-sea research. Part II, Topical studies in oceanography, v. 212, n. 105318, p. 105318, 2023. Disponível através do link: https://doi.org/10.1016/j.dsr2.2023.105318. Acesso em: 04 mai. 2025.
[28] Zhong J et al. Adaptation of a marine diatom to ocean acidification and warming reveals constraints and trade-offs. The Science of the total environment, v. 771, n. 145167, p. 145167, 2021. Acesso em: 04 mai. 2025.
[29] Secore. Corals are dying world wide. Disponível através do link: https://www.secore.org/en/our-work/all-about-corals/coral-reef-crisis. Acesso em: 04 mai. 2025.
[30] Environment UN. Status of Coral Reefs of the world 2020. Disponível através do link: https://www.unep.org/resources/status-coral-reefs-world-2020. Acesso em: 04 mai. 2025.
[31] REEF-WORLD. What would happen if there were no coral reefs?. Disponível através do link: https://reef-world.org/blog/no-coral-reefs. Acesso em: 04 mai. 2025.
[32] Kelly K. The surprising connections between coral reefs and human health. Disponível através do link: https://coral.org/en/blog/the-surprising-connections-between-coral-reefs-and-human-health/. Acesso em: 04 mai. 2025.
[33] Yahia LH et al. Natural Coral as a Biomaterial Revisited. Am J Biomed Sci & Res., v. 13, n.6, 1936, 2021. Disponível através do link: https://doi.org/10.34297/AJBSR.2021.13.001936. Acesso em: 04 mai. 2025.
[34] Mesquita JL. Importância dos corais, saiba por quê. Disponível através do link: https://marsemfim.com.br/a-importancia-dos-corais/. Acesso em: 04 mai. 2025.
[35] Brathwaite A et al. Coral reef restoration for coastal protection: Crafting technical and financial solutions. Journal of environmental management, v. 310, n. 114718, p. 114718, 2022. Disponível através do link: https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2022.114718. Acesso em: 04 mai. 2025.
[36] Rivera HE et al. Coral reefs are critical for our food supply, tourism, and ocean health. We can protect them from climate change. Disponível através do link: https://sciencepolicyreview.org/2020/08/coral-reefs-are-critical-for-our-food-supply-tourism-and-ocean-health-we-can-protect-them-from-climate-change/. Acesso em: 04 mai. 2025.
[37] Berwyn B. NOAA declares a global coral bleaching event in 2023. Disponível através do link: https://insideclimatenews.org/news/15042024/noaa-declares-global-coral-bleaching-event/. Acesso em: 04 mai. 2025.
[38] Watch NCR. NOAA coral reef watch current global bleaching: Status update & data submission. Disponível através do link: https://coralreefwatch.noaa.gov/satellite/research/coral_bleaching_report.php. Acesso em: 04 mai. 2025.
[39] Coral Reefs. Rainforests of the sea: Mutualism on coral reefs. Disponível através do link: https://coralreefs.blogs.rice.edu/2017/02/21/rainforests-of-the-sea-mutualism-on-coral-reefs/. Acesso em: 04 mai. 2025.
[40] Coral reefs. Remoras galore: Commensalism on coral reefs. Disponível através do link: https://coralreefs.blogs.rice.edu/2017/03/23/remoras-galore-commensalism-on-coral-reefs/. Acesso em: 04 mai. 2025.
[41] Zhao X et al. Ecological effects of predator harvesting and environmental noises on oceanic coral reefs. Bulletin of mathematical biology, v. 85, n. 7, p. 59, 2023.
[42] USGS. Role of reefs in coastal protection. Disponível através do link: https://www.usgs.gov/centers/pcmsc/science/role-reefs-coastal-protection. Acesso em: 04 mai. 2025.