Se você está tentando restaurar ostras nativas ( Crassostrea virginica ) na Baía de Chesapeake, você pode tentar colocá-las em um ambiente onde elas provavelmente ficarão doentes. A advertência: você deve plantar o suficiente deles para "limpar a casa".
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Essa é apenas uma ideia implícita em um estudo da cientista do Smithsonian Denise Breitburg, que examinou os efeitos do baixo oxigênio em uma doença incapacitante de ostras chamada Dermo ( Perkinsus marinus ). O parasita unicelular que infecta o sangue de ostras é nativo da Baía de Chesapeake e, quando as ostras eram abundantes, a doença tinha pouco efeito sobre a população como um todo. Mas depois de mais de um século de exploração excessiva, perda de habitat e aumento da poluição da água, as ostras diminuíram para um a dois por cento de seus números históricos. Dermo é agora outro golpe que dizima a outrora abundante jóia da coroa da Baía.
Esforços para restaurar ostras incluem espalhar conchas carregadas com cuspe (ostras bebê) na água, idealmente em lugares onde se espera que prosperem. O trabalho da Breitburg, que foi divulgado hoje na revista PLoS One, sugere uma opção contraintuitiva ao revelar novas dinâmicas entre ostras e seu ambiente.
Há muito tempo se acredita que águas rasas, perto da costa, proporcionam um refúgio da privação de oxigênio que os animais experimentam em zonas mortas. Essas vastas áreas de água com baixo teor de oxigênio ocorrem em locais mais distantes da costa e, às vezes, podem persistir por semanas ou mesmo meses. Muito pouco pode sobreviver em tais condições, daí o nome.
Breitburg espera que seu estudo ajude a guiar a escala de restauração para produzir populações sustentáveis de ostras. (Laboratório de Ecologia Marinha do Centro de Pesquisa Ambiental Smithsonian) Embora não estejam sujeitos ao baixo oxigênio estendido visto em zonas mortas, os baixios não estão imunes a períodos de privação de oxigênio. O mais recente trabalho de Breitburg indica que as águas próximas da costa podem não fornecer alívio absoluto desses efeitos sufocantes. "Estamos descobrindo que o baixo oxigênio, mesmo que esteja ocorrendo por algumas horas fora do dia, pode ter efeitos muito fortes nos organismos do sistema", diz Breitburg.
Nas águas rasas, um constante suprimento de nutrientes flui da terra e estimula o crescimento de algas ou fitoplâncton, que por sua vez produzem oxigênio através da fotossíntese durante o dia. À noite, no entanto, a história muda. Embora a fotossíntese pare, os organismos na água continuam a respirar e os níveis de oxigênio caem, às vezes dramaticamente. Conforme as algas morrem, o processo de decadência reduz ainda mais os níveis de oxigênio.
Esses ciclos diurnos e noturnos são naturais, mas a atividade humana os amplifica como escoamento do desenvolvimento e das terras agrícolas e as descargas das estações de tratamento de esgoto bombeiam nutrientes para a água e alimentam uma abundância excessiva de algas.
Um espectro de slides mostra a saúde de uma ostra que sofre com as intensidades variáveis de Dermo (da esquerda para a direita, saudável a severamente infectada) à medida que o parasita Perkinsus se multiplica (Laboratório de Ecologia Marinha do Centro de Pesquisa Ambiental Smithsonian) Através de uma série de experimentos de campo e laboratório, Breitburg descobriu que as ostras em áreas com as maiores oscilações nos níveis de oxigênio no dia e noite são muito mais propensas a contrair Dermo. Além disso, a doença se espalha mais vigorosamente nessas áreas. “Descobrimos que a exposição diária ao baixo oxigênio dissolvido poderia, em alguns casos, dobrar ou até triplicar as taxas de aquisição da Dermo”, diz ela. "Isso também levou a infecções mais graves e reduziu as taxas de crescimento de ostras."
Enquanto pesquisadores sabiam que o parasita prospera em condições de alta temperatura e salinidade, mas esta é a primeira evidência para os efeitos do baixo oxigênio noturno na prevalência da doença. Breitburg começou sua investigação com experimentos de campo em áreas onde já existia Dermo. Ela suspendeu centenas de ostras - algumas infectadas, outras não - na água, em 14 locais. Depois de quatro meses, ela descobriu que, onde à noite o oxigênio baixo era mais extremo, 100% das ostras não infectadas haviam contraído o parasita. Em ostras previamente infectadas, a doença avançou para níveis mais intensos em locais com baixo teor de oxigênio e alta salinidade.
No laboratório de Breitburg, um tanque de ostras, apelidado de Room of DOOM (Dissolved Oxygen Oyster Mortality), imita as oscilações do dia e da noite que as ostras experimentam em águas rasas da baía. (Centro de Pesquisa Ambiental Smithsonian) De volta ao wetlab do Smithsonian Environmental Research Center, a Breitburg desenvolveu um experimento controlado que ficou conhecido como “Room of DOOM” (“Sala do DOOM”) para Oxigênio de ostras de Oxigênio Dissolvido. Lá, ela expôs ostras a níveis variados de oxigênio cíclico baixo para imitar as oscilações do dia e da noite vistas no campo. No primeiro ano do experimento, ostras jovens expostas a baixo oxigênio tiveram quase três vezes mais chances de serem infectadas com o parasita do que suas contrapartes com exposição de oxigênio consistentemente saudável.
Ela ainda não tem certeza do que está acontecendo. Pode ser que os animais estivessem mais estressados - o modo como um estressor crônico torna as pessoas mais vulneráveis a doenças. O que ela pode dizer, porém, é que seus hábitos alimentares mudaram. Quando os níveis de oxigênio diminuíram, ostras diminuíram a velocidade, fecharam-se e pararam de se alimentar. Mas quando os níveis de oxigênio retornaram, eles foram embora, às vezes alimentando mais do que eles teriam se não tivessem passado horas "prendendo a respiração".
"Eles provavelmente não estão tentando compensar as oportunidades de alimentação perdidas", diz Breitburg. “Nós achamos que eles estão provavelmente pagando sua dívida de oxigênio. Mas uma ostra usa suas guelras tanto para alimentação quanto para obter oxigênio, de modo que o aumento do movimento da água sobre as guelras acaba aumentando a alimentação. ”
Breitburg acredita que o aumento da alimentação diurna sugere que, em vez de evitar áreas com projetos noturnos crônicos de baixa oxigenação, a restauração de ostras pode querer procurá-los. As condições podem torná-las mais vulneráveis a doenças, mas também as tornam mais eficientes em filtrar a água durante o dia em que o fitoplâncton está crescendo.
Como Dermo pode levar alguns anos para matar uma ostra, os moluscos podem ter tempo de sobra para limpar a água e derrubar o ambiente a seu favor.
"Este tipo de hipóxia (baixo oxigênio) é particularmente prevalente em águas muito rasas", diz Breitburg, "Todo o nosso trabalho ocorreu em menos de dois metros, em uma profundidade onde a filtragem de ostras poderia potencialmente atingir toda a coluna de água. Se você acabou de colocar algumas ostras nessas condições, elas não farão muita coisa para mudar a quantidade de fitoplâncton na água e a quantidade de hipóxia que se desenvolve. Mas se você colocar o suficiente ostras para fora que eles estão filtrando a água - reduzindo a biomassa fitoplanctônica - eles podem ser capazes de mudar a qualidade da água de condições que são prejudiciais para as condições que não são mais prejudiciais. Pode ajudar a orientar a escala de restauração necessária para produzir populações sustentáveis de ostras e também melhorar a qualidade da água. ”
A técnica Rebecca Burrell usa uma ostra para análise. (Laboratório de Ecologia Marinha do Centro de Pesquisa Ambiental Smithsonian)
