A Disseminação do Coral do Sol nas Áreas Costeiras do Brasil

Tá rolando uma preocupação crescente sobre espécies não nativas se espalhando em áreas costeiras. No Brasil, vários estudos têm mostrado como essas invasões afetam as plantas e animais locais, além das atividades econômicas relacionadas. No estado do Rio de Janeiro, várias espécies exóticas chamaram atenção porque podem dominar regiões importantes pra vida selvagem local e pra economia. Uma dessas espécies é o coral-sol, conhecido como Tubastraea spp., que tem sido o foco de pesquisas crescentes nos últimos vinte anos.

O coral-sol vem do Oceano Pacífico e começou a se espalhar pra outras áreas a partir de 1943, no Mar do Caribe, depois em 1977 pro Golfo do México, e mais tarde pro Atlântico Sul no final dos anos 1980. Nos anos 90, ele já tinha populações estabelecidas em lugares como a Bacia de Campos, perto do Rio de Janeiro. Corais-sol foram encontrados ao longo da costa do Rio, em locais como Arraial do Cabo, Baía da Ilha Grande, Porto do Açú e Ilha Cagarras.

Depois que eles se estabelecem em um novo lugar, as colônias adultas liberam Larvas chamadas planulae. Essas larvas são carregadas pelas correntes do oceano, já que não conseguem nadar muito bem sozinhas. Embora tenha muitos corais-sol na costa do Rio, a chegada de novas larvas do oceano aberto é limitada nessa área.

Recentemente, foi feito um estudo detalhado pra ver onde as larvas de coral-sol podem ser encontradas no oceano perto de Cabo Frio. Esse estudo analisou como a Corrente do Brasil influencia a distribuição dessas larvas ao interagir com a dinâmica do oceano. Os resultados sugeriram que a Corrente do Brasil pode agir como uma barreira, separando regiões em alto-mar e costeiras, o que pode afetar como os corais-sol se espalham na costa. É importante entender como os mecanismos de dispersão desses corais funcionam em conjunto.

#A Plataforma Continental no Sudeste do Brasil

A plataforma continental no sudeste do Brasil pode ser dividida em três partes: externa, média e interna. De Cabo de São Tomé até Cabo Frio, essa plataforma é mais estreita em comparação com outras áreas do sudeste do Brasil. Como resultado, características oceânicas como a Corrente do Brasil têm um efeito mais forte nas mudanças de nutrientes e plâncton na água. Na parte sul do Rio de Janeiro, a plataforma continental é mais larga, o que significa que os processos que acontecem no oceano aberto não são tão dominantes. No entanto, frentes frias e ventos de sudoeste são mais frequentes, afetando as condições locais.

Pra entender bem a área costeira, a gente precisa considerar a complexidade da plataforma continental, que é influenciada por padrões de vento, a dinâmica da Corrente do Brasil e processos menores que estão em jogo. Já houve casos de infestações de corais-sol ao longo da costa, especialmente em Arraial do Cabo. Mesmo que essas populações sejam exóticas, parecem estar estáveis. Descobrir de onde elas vêm pode estar ligado às atividades de petróleo e gás em alto-mar ao longo da costa. Isso pode ser por causa dos barcos de apoio que atracam em portos costeiros ou das larvas que vêm de zonas de exploração.

O coral-sol pode se espalhar facilmente por causa das operações de petróleo e gás em alto-mar, especialmente através dos barcos e estruturas de apoio. Esses corais têm uma forte capacidade de sobreviver em estruturas estacionárias e em movimento lento, como plataformas de petróleo ou equipamentos usados na indústria offshore. Isso indica que os barcos de apoio podem contribuir significativamente pra introdução e espalhamento de Tubastraea spp. ao longo da costa brasileira. Além disso, alguns estudos mostraram que remover fisicamente colônias de coral-sol pode levar à liberação de muitas larvas, especialmente durante os picos de reprodução. Isso destaca a necessidade de cuidado ao usar a remoção mecânica como um método pra controlar o crescimento de corais-sol. Essas ações podem correr o risco de espalhar ainda mais o coral devido à forte capacidade de regeneração a partir de fragmentos.

#Fatores que Afetam a Distribuição de Corais

A expansão das áreas de exploração de petróleo e gás pode ajudar a transportar larvas de coral-sol pelo oceano à medida que mais superfícies estáveis são criadas nessas regiões. Algumas larvas interagem com os giros de Cabo Frio na Corrente do Brasil, o que pode limitar seu espalhamento, mas ainda mantendo elas perto dos campos de produção. No entanto, ainda há incerteza sobre a conexão entre as populações costeiras e as estruturas em alto-mar.

As condições do oceano local na plataforma continental são influenciadas pelos ventos, que determinam a direção das correntes costeiras. A ressurgência é o principal fenômeno aqui, mas ventos de nordeste, às vezes combinados com frentes frias, podem criar padrões de ressurgência ou subsidência e também ditar a direção das correntes. Mudanças nos padrões de vento podem direcionar a distribuição das larvas, já que a área costeira tem suas próprias dinâmicas. Pesquisas mostram que as interações entre os giros da Corrente do Brasil são vitais para o movimento costeiro.

Além dos padrões de vento, fenômenos oceânicos menores também impactam a circulação. Essas correntes menores, chamadas de correntes submesoscópicas, têm comprimentos típicos que variam de centenas de metros a dezenas de quilômetros e podem mudar como os materiais se movem pela água. Elas podem ser acionadas pela forma como as correntes interagem com o fundo do mar, especialmente em áreas onde a topografia muda de forma brusca. Essas correntes menores ajudam no movimento e nas conexões dos materiais no oceano.

Os filamentos submesoscópicos ligados ao sistema de ressurgência de Cabo Frio costumam aparecer em simulações. Observar essas características pode ser complicado por causa dos seus tamanhos pequenos e das viés de dados. No entanto, elas podem ser detectadas sob condições climáticas claras usando dados de satélite. Esses filamentos frios perto de Cabo Frio e Cabo de São Tomé estão conectados a altas concentrações de clorofila, o que significa que podem ser críticos para mover água, carbono e larvas pela plataforma. Particularmente, esses filamentos são essenciais pra dispersão das larvas de coral-sol, já que foram encontrados em lugares como Arraial do Cabo e Porto do Açú.

#Objetivos do Estudo

Esse estudo tem como objetivo analisar como fenômenos submesoscópicos afetam o movimento do coral-sol na costa do Rio de Janeiro. Queremos ver como a circulação na plataforma continental influencia a conectividade entre regiões colonizadas e testar a ideia de que larvas poderiam estar se movendo da costa pro oceano. Focamos em dois cenários da vida real com diferentes condições de vento.

Nesses casos, diferentes padrões de vento mudam como a atividade submesoscópica acontece e afetam as correntes costeiras. Fizemos experimentos baseados em modelos numéricos existentes pra ver como as larvas de coral-sol se movem na região costeira. A área de estudo vai de Cabo de São Tomé até a Baía da Ilha Grande. Nosso objetivo é analisar de perto como as larvas são dispersas de lugares como praias rochosas, portos e plataformas de petróleo em alto-mar.

#Implementação do Modelo

Para nossa pesquisa, usamos o Sistema Regional de Modelagem Oceânica (ROMS), que é um modelo tridimensional que estuda as correntes oceânicas. Criamos três grades aninhadas pra capturar características detalhadas como giros e filamentos. Nosso modelo é alimentado por dados meteorológicos e influências de maré, permitindo simular as dinâmicas na área de Cabo Frio de forma eficaz.

Nós também adicionamos características pra rastrear as larvas de coral-sol, que não são nadadoras fortes. Essas larvas se liberam na superfície da água e são movidas pelas correntes. O tempo que as larvas conseguem sobreviver antes de se fixar em uma superfície varia. As larvas de coral-sol podem permanecer na coluna d'água por até 90 dias antes de se fixar, o que ajuda na dispersão. Nosso estudo foca em como a dinâmica submesoscópica impacta essa dispersão.

Fizemos dois experimentos nesse estudo pra examinar possíveis áreas de origem das larvas de coral-sol e regiões adequadas pra novas colônias. Observamos como diferentes padrões de vento e correntes de maré impactam os movimentos das larvas. Os ventos frequentemente mudam nessa área devido a frentes frias, o que pode alterar o comportamento das correntes. Assim, preparamos experimentos pra simular dois cenários: um com ventos de nordeste estáveis e outro com ventos de frente fria.

#Resultados dos Experimentos

#Regimes Submesoscópicos Sob Diferentes Condições de Vento

No cenário de vento de nordeste, as correntes costeiras geralmente fluem pro sudoeste. Durante esse tempo, filamentos se formam e movem água mais fria pro sudoeste. O filamento mais forte aparece perto de Cabo Frio, mas outros também podem ser vistos ao longo da costa. Esses filamentos acontecem quando as correntes costeiras interagem com o fundo do mar.

Quando os ventos de nordeste diminuem, começamos a ver um ciclone mesoscalar que muda como as larvas são movidas. No cenário de vento de frente fria, a situação é diferente, começando com ventos de nordeste fracos. Depois que uma frente fria chega, os ventos mudam pra sudoeste, alterando as correntes e criando novas características de circulação. Esse cenário tende a prender as larvas mais perto da costa.

#Dispersão Larval Ao Longo da Costa do Rio de Janeiro

Os resultados dos experimentos de dispersão mostram que correntes submesoscópicas impulsionam muito o transporte das larvas. Sob as condições de vento de nordeste, as larvas tendem a se mover pro sudoeste e se agregam em filamentos estreitos. Nesse cenário, as larvas podem ser transportadas da costa pras plataformas de petróleo, enquanto alcançam outros locais costeiros.

Em contraste, durante o cenário de frente fria, as larvas ficam presas perto da costa e muitas vezes se movem pra nordeste. Essa retenção costeira provavelmente se deve a mudanças nas correntes de superfície que favorecem o movimento pra terra. Porém, algumas larvas ainda conseguem escapar dessa prisão e serem transportadas pra alto-mar, especialmente quando os ventos de nordeste voltam.

Analisando os padrões de dispersão em cada cenário, dá pra ver como a presença de filamentos e as condições do vento podem afetar onde as larvas provavelmente vão parar. Os experimentos mostram uma diferença clara em como as larvas são distribuídas dependendo do cenário de vento, com o movimento pra alto-mar sendo mais comum no cenário de nordeste.

#Matrizes de Conectividade

As matrizes de conectividade fornecem mais detalhes sobre como as larvas se movem entre locais sob os dois cenários. No cenário de vento de nordeste, há uma extensa dispersão, e algumas larvas vão pra plataformas offshore. Por outro lado, o cenário de frente fria mostra que as larvas ficam principalmente próximas à costa, indicando uma forte retenção dentro do sistema local.

Os diferentes padrões nesses cenários enfatizam como as condições do vento moldam os caminhos de dispersão das larvas. Os resultados destacam o potencial das larvas de Tubastraea spp. chegarem a estruturas offshore, o que pode facilitar ainda mais a dispersão dessa espécie invasora pra novas áreas.

#Conclusão

Esse estudo esclarece como processos naturais do oceano e atividades humanas interagem pra influenciar a dispersão de espécies invasoras como Tubastraea spp. ao longo da costa sudeste do Brasil. Os achados mostram como os padrões de vento são importantes pra mover larvas de coral em ambientes costeiros e offshore.

Os ventos de nordeste incentivam a dispersão das larvas pra alto-mar. Em contraste, os ventos de frente fria tendem a manter as larvas mais próximas da costa. A presença de plataformas de petróleo em alto-mar cria caminhos adicionais pra esses corais se espalharem, sugerindo que atividades humanas podem, sem querer, contribuir pra esse movimento.

No geral, entender essas dinâmicas é crucial pra gerenciar espécies invasoras e proteger a biodiversidade marinha. Estudos futuros devem continuar investigando as conexões entre diferentes populações e os efeitos da atividade humana nos padrões de dispersão pra melhorar os esforços de conservação.