ESPONJAS DO MAR PROFUNDO DO ALASCA

Centenas de espécies ainda não foram descritas nos ecossistemas que sustentam a valiosa pesca comercial do Alasca.

Um peixe-boi-marinho grávido se abriga em uma esponja no fundo do mar ao largo do Alasca. Crédito: NOAA Fisheries.

Nas profundezas das águas frias do Alasca moram algumas das comunidades de esponjas mais diversas e abundantes do mundo. Essas estruturas vivas fornecem habitat essencial e refúgio para muitos peixes comercialmente importantes. Identificar as espécies de esponjas e onde elas vivem é uma informação importante para o manejo da pesca baseado em ecossistemas no Alasca. 

Apesar de sua importância, ainda há muito a ser aprendido sobre as esponjas de alto mar do Alasca. Os cientistas identificaram 52 espécies de esponjas no Golfo do Alasca e mais de 125 nas Ilhas Aleutas. Estima-se que várias centenas de espécies ainda não foram descritas.

A NOAA Fisheries está liderando um novo projeto colaborativo, dando um passo importante para o avanço do conhecimento dos ecossistemas de esponjas e corais em águas profundas do Alasca . A equipe está criando uma biblioteca de referência da taxonomia da esponja do Alasca e do sequenciamento genético como parte da Iniciativa de Coral e Esponja do Mar Profundo da NOAA . O projeto fornecerá informações críticas para o gerenciamento eficaz dos ecossistemas que sustentam a valiosa pesca comercial do Alasca.

“Este projeto reúne experiência taxonômica tradicional e abordagens genéticas mais recentes. Isso nos permite verificar as identificações das espécies de esponjas e obter as informações genéticas que as acompanham”, disse Sean Rooney, biólogo da NOAA Fisheries no Alaska Fisheries Science Center . 

“Isso é importante porque os métodos taxonômicos tradicionais são lentos e caros, enquanto os métodos genéticos estão se tornando cada vez mais econômicos e fáceis de aplicar a muitas amostras. As informações que coletaremos também abrem a porta para novas tecnologias, como a análise de eDNA [DNA liberado por organismos na água do mar], que nos permitirá amostrar indiretamente grandes áreas sem perturbar o fundo do mar e esses ecossistemas vulneráveis ​​”.

Comunidade de esponjas e corais de alto mar do Alasca. Crédito: NOAA Fisheries.

Os ecossistemas de esponja apoiam a pesca, a biodiversidade e as possibilidades biomedicinais

As esponjas podem evocar visões de águas tropicais, mas são membros abundantes e ecologicamente importantes dos ecossistemas marinhos do Alasca. As esponjas do fundo do mar podem prosperar em águas frias, ácidas e com baixo teor de oxigênio. Essas condições são comuns em águas profundas ao largo do Alasca.   

As esponjas de águas profundas podem viver centenas ou milhares de anos. Essas estruturas vivas criam habitats complexos para outros animais, incluindo muitos peixes e invertebrados comercialmente importantes.

Esponjas e corais do fundo do mar fornecem habitat estrutural para outros animais, incluindo muitos peixes comercialmente importantes, em áreas do fundo do mar que de outra forma seriam inexpressivas. Crédito: NOAA Fisheries.

“As esponjas podem fornecer proteção contra predação, oportunidades de alimentação e berçários para espécies comerciais, como rockfish, camarões e caranguejos-reais.” Rooney disse. “Alguns peixes depositam seus ovos em determinadas espécies de esponjas. As esponjas funcionam como refúgio dos predadores. Suas propriedades antibacterianas e antifúngicas naturais também beneficiam potencialmente os ovos. ”

Além de seu valor como habitat para espécies comercialmente valiosas, as complexas comunidades de esponjas e corais do fundo do mar também fornecem habitat para várias outras espécies. A riqueza da diversidade que eles sustentam tem uma importância especial em um clima em mudança.

“Ecossistemas mais diversos, aqueles com muitas espécies diferentes, geralmente são mais capazes de sobreviver às mudanças nas condições do oceano”, disse Rooney.

Além de sua importância nos ecossistemas marinhos, algumas esponjas do Alasca também têm um grande valor biomédico potencial . Por exemplo, algumas esponjas produzem produtos químicos que estão sendo investigados para uso em tratamentos de câncer.

Esculpa os ovos dentro de uma esponja. Crédito: NOAA Fisheries.

Protegendo os ecossistemas de corais e esponjas do mar profundo do Alasca 

Os corais e esponjas do fundo do mar têm crescimento lento, vida longa e são sedentários. Isso os torna vulneráveis ​​a distúrbios de atividades humanas, como pesca comercial, construção e exploração de petróleo. Eles também são vulneráveis ​​aos impactos das mudanças climáticas e da acidificação dos oceanos.

Para prever e mitigar efetivamente os impactos das atividades humanas e das mudanças climáticas nos ecossistemas de corais e esponjas do fundo do mar, os administradores precisam saber onde esses animais estão localizados em grande abundância e diversidade. Devido ao vasto tamanho do fundo do mar do Alasca, muito pouco da área foi pesquisada para distribuição de corais e esponjas.

A Iniciativa de Coral e Esponja do Mar Profundo do Alasca foi estabelecida para fornecer as informações científicas necessárias para gerenciar e proteger os ecossistemas de coral e esponja do mar profundo no Alasca. O primeiro desafio que os cientistas enfrentam ao mapear a distribuição de corais e esponjas é identificá-los.

“Nosso conhecimento sobre esponjas do fundo do mar ainda está em fase de descoberta”, disse Sean Rooney. “Não é incomum encontrar em nossas redes de arrasto espécies raramente observadas ou mesmo novas para a ciência.”

“Nosso projeto de identificação de esponjas aborda uma prioridade urgente do Conselho de Gestão de Pescarias do Pacífico Norte , fornecendo informações essenciais para o manejo sustentável em tempos de mudança”, disse Rooney.

Com base em descobertas anteriores

O novo projeto baseia-se nas descobertas de uma anterior Iniciativa de Coral e Esponja do Mar Profundo do Alasca. Uma conquista importante da Iniciativa anterior foi a produção de mapas de localizações previstas de corais e esponjas no leste do Mar de Bering, Golfo do Alasca e Ilhas Aleutas. Esses mapas mostram que os ecossistemas de coral e esponja podem ser encontrados previsivelmente em áreas com substrato duro no fundo do mar.

2021 Estações de arrasto inferior do Golfo do Alasca. Crédito: NOAA Fisheries.

As Ilhas das Quatro Montanhas vistas da pesquisa com rede de arrasto de fundo do Golfo do Alasca no Alaska Fisheries Science Center. Crédito: NOAA Fisheries

Identificação de esponjas no Golfo do Alasca e nas Ilhas Aleutas

Para desenvolver a biblioteca, a equipe está coletando espécimes de esponja da captura acidental de pesquisas de arrasto de fundo do Alaska Fisheries Science Center no Golfo do Alasca (verão de 2021) e nas Ilhas Aleutas (verão de 2022). 

“Até o momento, conseguimos coletar várias centenas de amostras de várias esponjas”, disse Rooney. “Estes, juntamente com os espécimes históricos coletados anteriormente, serão avaliados para análises genéticas e taxonômicas adicionais.”

As espécies de esponjas serão identificadas usando microscopia de luz e microscopia eletrônica de varredura, em consulta com o taxonomista especialista Helmut Lehnert, GeoBio-Center LMU München . 

“Identificar esponjas apresenta alguns desafios únicos. As espécies vêm em uma miríade de formas, cores e texturas. Algumas espécies parecem diferentes entre áreas geográficas ou habitats diferentes, tornando a identificação difícil até mesmo para o especialista. E, infelizmente, há uma escassez global de taxonomistas, incluindo aqueles que trabalham com esponjas ”, disse Rooney. “Temos a sorte de poder colaborar com nossos parceiros na Alemanha para desenvolver esta biblioteca.”

As esponjas exibem uma variedade de cores, formas e texturas, conforme mostrado nas fotos do Guia para as esponjas de águas profundas do arquipélago da Ilha Aleutian . Crédito: NOAA Fisheries.

O projeto também desenvolverá novas ferramentas moleculares para aplicação no estudo de esponjas do fundo do mar. Os marcadores genéticos serão sequenciados por Meredith Everett, Bióloga da NOAA Fisheries no Northwest Fisheries Science Center . Esses códigos de barras de DNA serão usados ​​para estabelecer uma biblioteca de comprovantes genéticos para identificar capturas acessórias de esponjas. A biblioteca ajudará os cientistas a compreender melhor a diversidade das espécies de esponjas, as relações entre elas e seu papel nos ecossistemas do Pacífico Norte. Também será um recurso crítico para futuros empreendimentos de sequenciamento de eDNA.

“Os recursos genéticos são cada vez mais importantes para uma melhor compreensão da diversidade em grupos crípticos como as esponjas. Uma vez desenvolvida, uma biblioteca de vouchers permite a identificação mais rápida de espécies e capturas acessórias ”, disse Everett. “Aplicamos com sucesso essas ferramentas às espécies de corais do Alasca. Esta é uma grande oportunidade para desenvolver recursos semelhantes para esponjas ”.

Futuras descobertas

Além de fornecer informações críticas para o manejo eficaz da pesca com base no ecossistema, o projeto irá alimentar outras pesquisas. Ele contribuirá para um guia de campo para corais e esponjas do Nordeste do Oceano Pacífico para auxiliar na identificação de espécies em barcos de pesca comercial e pesquisas. As coleções de códigos de barras moleculares serão cruciais para pesquisas futuras de eDNA. 

Rooney também antecipa novas descobertas. “Cada lanço que trazemos tem seu próprio conjunto de surpresas. Você nunca sabe o que vai encontrar. ”

Esta pesquisa é um esforço colaborativo entre o NOAA Fisheries Alaska Fisheries Science Center (Sean Rooney); NOAA Fisheries Northwest Fisheries Science Center (Meredith Everett) e GeoBio-Center LMU München, Alemanha ( Helmut Lehnert). É apoiado pelo Programa de Tecnologia e Pesquisa de Coral do Mar Profundo da NOAA – o único programa de pesquisa federal dedicado a aumentar a compreensão científica dos ecossistemas de coral do mar profundo.

Mais Informações

VEJA A NOTICIA NO SITE FISHERIES.NOAA

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