Como recifes de coral economizam bilhões de dólares

Escrito por Ayla Sage, Editado por Sara Gagliardi, ORIGINAL POST HERE

Traduzido por Thomás Banha, Revisado por Bárbara Ribeiro

Você já pensou em como seria viver a vida debaixo d’água? Bem, esse pode ser o caso nos próximos 50 anos ou mais, se você mora em uma cidade ou distrito costeiro, como Miami. OK … você pode não estar realmente debaixo d’água, mas as inundações e a erosão costeiras são alguns problemas sérios que precisam ser levados em consideração à medida que as populações costeiras continuam a crescer e os efeitos das mudanças climáticas se intensificam.

Como recifes de coral protegem a linha de costa

Embora os recifes de coral estejam no oceano, eles desempenham um papel importante na proteção de nossas costas terrestres. Por definição, quebra-mares submersos são estruturas projetadas para reduzir a energia das ondas incidentes [1]. Eles podem vir em vários formatos e tamanhos, mas, no fim, são todos feitos com o objetivo de proteger nossas costas da erosão ou canais portuários da deposição de areia. Felizmente, os recifes de coral atuam como sistemas naturais de quebra-mar submersos de crista baixa. Conforme as ondas passam sobre os recifes de coral topográficos, a interação friccional entre as moléculas de água e as estruturas rígidas de coral diminui a energia incidente geral da onda. Isso se torna especialmente importante em casos de tempestades de alta intensidade. Esses recifes fornecem benefícios anuais significativos esperados para proteção contra inundações. Ao longo da costa de recifes, os recifes reduzem os danos anuais esperados de tempestades de mais de US$ 4 bilhões [2]! Sem eles, os danos anuais aumentariam mais do que o dobro (118%) [2]. Portanto, todos deem um grande obrigado aos recifes de coral por não fazerem nossos impostos subirem!

Consequências da mudanças climáticas

Nos últimos anos, os recifes sofreram perdas globais significativas na cobertura de corais vivos e na estrutura do recife. Essas perdas podem ser atribuídas a atividades como desenvolvimento costeiro, mineração de areia e coral, sobrepesca, tempestades e eventos de branqueamento relacionados ao clima [2]. À medida que os corais morrem, outros organismos microbianos assumem e iniciam o processo de bioerosão e dissolução das estruturas subjacentes de carbonato de cálcio do recife (CaCO3) [2]. Essencialmente, quando os esqueletos de coral ficam expostos devido à perda de tecido induzida por eventos de mortalidade causados por ondas de calor, eles ficam envolvidos por um biofilme complexo de micróbios fototróficos. A atividade metabólica destes micróbios acelera a dissolução do CaCO3 – do qual os esqueletos de coral são feitos – a taxas que excedem as taxas de acréscimo de CaCO3 de corais em crescimento saudável [3]. No geral, a dissolução reduz a densidade e a dureza do esqueleto enquanto aumenta a porosidade. Isso faz com que toda a comunidade do recife perca a forma e a estrutura à medida que mais colônias são levados à sua ruína – passando de recifes para fragmentos.

Figura 1. Representação visual de um recife saudável versus um recife que pode ter sido sujeito a um evento de mortalidade que fez com que perdesse seu 1 m superior de coral vivo [7].

Para piorar as coisas, o nível do mar continua aumentando, o que impacta nossas comunidades costeiras, e esses impactos são ampliados conforme os recifes estão diminuindo. A comunidade científica normalmente usa análises estatísticas para analisar eventos de tempestades intensas. Essas análises permitem que eles se preparem para os piores cenários e implementem medidas preventivas. Quando os cientistas executaram um modelo, eles descobriram que no ano 2100, a terra a ser inundada aumentaria em 64% em comparação com se a tempestade ocorresse hoje [2]. Este modelo assume que as emissões que afetam a mudança climática continuarão a ser altas, o que provavelmente acontecerá, já que os humanos estão lutando com dificuldade para colocar o problema sob controle. Pior ainda, se o aumento relativo do nível do mar for associado a uma perda de 1 m na altura do recife, como mostra a figura 1, a terra inundada aumenta em 116% [2]. Como eu disse, podemos não estar completamente debaixo d’água, mas muitos de nós provavelmente estarão com água na altura dos joelhos.

Figura 2. Benefícios anuais esperados dos recifes de coral para proteção contra inundações. Mostrando estimativas de vários fatores com e sem recifes [2].

Recifes de coral híbridos para o futuro

Tudo bem, agora isso pode parecer um pouco preocupante, especialmente se você mora perto da água – mas não surte ainda! Engenheiros e ecólogos têm trabalhado em colaboração para criar novos projetos de estruturas de quebra-mar submersas. Essas estruturas são às vezes chamadas de recifes artificiais híbridos porque não apenas funcionam para dissipar a energia das ondas, mas também restauram locais degradados de recife e aumentam a biodiversidade. Não é suficiente projetar recifes artificiais apenas para maximizar a defesa costeira na ausência de corais. O crescimento ativo do recife é essencial para acompanhar o aumento do nível do mar e fornecer novos sedimentos às praias. Curiosidade: mais de 80% da areia nas praias ao redor de recifes de corais tropicais vem de cocô de peixe-papagaio! Esses peixes-papagaio mordem pedaços de corais, incluindo os esqueletos de carbonato de cálcio, os digerem e liberam de volta como um sedimento fino, também conhecido como areia [5].

Na Universidade de Miami (UM), uma equipe está projetando e testando diferentes sistemas de quebra-mar submersos. Um de seus sistemas mais recentes é composto por uma estrutura trapezoidal basal que terá corais vivos colocados no topo. Por enquanto, eles estão executando testes com esqueletos de corais mortos, mas quando implementados, o topo será coberto com corais acroporídeos vivos [6]. Até agora, o que eles descobriram ao executar testes no simulador de tanque de ondas da UM é que a estrutura trapezoidal reduz a energia das ondas em até 63%, mas quando os esqueletos de coral foram adicionados no topo, um adicional de 14% da energia das ondas foi mitigado [6].

Figura 3. Imagens do projeto de recife artificial híbrido da Universidade de Miami atualmente em execução, usado para dissipar a energia das ondas [6].

Por meio da conservação, divulgação e educação de nossos recifes de coral, esperamos que se torne um conhecimento comum de que os corais estão em perigo. Embora o objetivo final ainda seja que os humanos reduzam as emissões de gases de efeito estufa, acredito que é importante mostrar como estamos mitigando nossos impactos e adotando abordagens mais verdes. Embora ainda haja muito a ser feito, espero que a mensagem aqui inspire, eduque e incentive outras pessoas a convocar seus melhores esforços para tomar decisões mais conscientes no futuro, criando estilos de vida ecologicamente mais corretos! Se você está curioso para encontrar maneiras de contribuir e ajudar, é uma boa ideia começar com a sua comunidade local. Procure organizações e programas ambientais locais e pergunte se eles têm oportunidades de voluntariado. Cada contribuição ajuda a combater esses problemas globais.

Referências

[1] Ahmadian, A.S. (2016). Introduction. In A. S. Ahmadian, Numerical Models for Submerged Breakwaters (pp. 1-15). Butterworth-Heinemann. DOI: 10.1016/B978-0-12-802413-3.00001-8.

[2] Beck, M.W., Losada, I.J., Menéndez, P., Reguero, B.G., Diaz-Simal, P., and Fernandez, F. The global flood protection savings provided by coral reefs. Nat Commun 9, 2186 (2018). doi: 10.1038/s41467-018-04568-z

[3] Leggat, W.P., Camp, E.F., Suggett, D.J., Heron, S.F., Fordyce, A.J., Gardner, S,, Deakin, L,, Turner, M., Beeching, L.J., Kuzhiumparambil, U., Eakin, C.M., and Ainsworth, T.D. Rapid Coral Decay Is Associated with Marine Heatwave Mortality Events on Reefs. Curr Biol. 2019 Aug 19;29(16):2723-2730.e4. doi: 10.1016/j.cub.2019.06.077. Epub 2019 Aug 8. PMID: 31402301.

[4] U.S. Department of Interior. (n.d.). The 100-Year Flood. United States Geological Survey. https://www.usgs.gov/special-topic/water-science-school/science/100-year-flood?qt-science_center_objects=0#qt-science_center_objects

[5] US Department of Commerce, National Oceanic and Atmospheric Administration. (2017, August 14). How Does Sand Form? NOAA’s National Ocean Service. https://oceanservice.noaa.gov/facts/sand.html. 

[6] Ghiasian, M., Carrick, J., Rhode‐Barbarigos, L., Haus, B., Baker, A.C., and Lirman D. Dissipation of wave energy by a hybrid artificial reef in a wave simulator: implications for coastal resilience and shoreline protection. Limnol Oceanogr Methods, 19: 1-7 (2021). doi: 10.1002/lom3.10400

[7] Beck, M. (2019, May 7). Coral reefs provide flood protection worth $1.8 billion every year – it’s time to protect them. The Conversation. https://theconversation.com/coral-reefs-provide-flood-protection-worth-1-8-billion-every-year-its-time-to-protect-them-116636 

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