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Jun 18, 2023

As mudanças nas condições ambientais alteraram a ecologia alimentar de dois predadores marinhos fundamentais do Ártico

Relatórios Científicos, volume 13, número do artigo: 14056 (2023) Citar este artigo Detalhes das métricas As mudanças ambientais no Ártico impactaram a composição e a estrutura das cadeias alimentares marinhas. Monitorando

Scientific Reports volume 13, Artigo número: 14056 (2023) Citar este artigo

Detalhes das métricas

As alterações ambientais no Ártico tiveram impacto na composição e estrutura das cadeias alimentares marinhas. O acompanhamento das alterações ecológicas alimentares do carvão do Ártico (Salvelinus alpinus) e das focas-aneladas (Pusa hispida), culturalmente valorizados, pode fornecer uma indicação da importância ecológica das alterações climáticas numa região vulnerável. Caracterizamos como as mudanças nas condições do gelo marinho, na temperatura da superfície do mar (TSM) e na produtividade primária afetaram a ecologia alimentar dessas duas espécies-chave durante um período de 13 e 18 anos, respectivamente, no norte de Labrador, Canadá. O carvão do Ártico alimentou-se consistentemente de recursos pelágicos (δ13C), mas mudou ao longo do tempo para se alimentar em um nível trófico mais elevado (δ15N) e em mais recursos marinhos/offshore (δ34S), o que se correlacionou com diminuições na concentração de clorofila a. Uma redução no fator de condição do Ártico e no conteúdo lipídico foi associada a uma posição trófica mais elevada. As focas-aneladas também passaram a alimentar-se num nível trófico mais elevado, mas com mais recursos pelágicos, o que foi associado a uma menor TSM e a maiores concentrações de clorofila a. Anos com TSMs anormalmente elevados e concentrações reduzidas de gelo marinho resultaram em grandes tamanhos de nichos isotópicos para ambas as espécies, sugerindo que mudanças abruptas podem resultar em alimentação mais variável. Mudanças na abundância e distribuição de espécies há muito valorizadas pelos Inuit de Labrador poderiam diminuir a segurança alimentar.

Os indicadores das alterações climáticas das últimas décadas revelam que os ecossistemas do Ártico estão a mudar a um ritmo crescente e para um estado sem precedentes1,2,3,4,5,6. O aquecimento no Ártico está a ocorrer a um ritmo quase 4 vezes mais rápido do que a média global1, conduzindo a declínios acelerados na concentração, extensão e espessura média anual do gelo marinho2. O aumento da temperatura do ar e a redução do gelo marinho estão a influenciar outros factores ambientais, incluindo a temperatura da superfície do mar e a produtividade primária, que estão a levar a alterações nas cadeias alimentares marinhas do Árctico e à deslocação dos animais para norte3,4,5. Devido a estas mudanças, espera-se que o Ártico experimente uma rotação de espécies cinco vezes superior à média global6.

A dinâmica da cadeia alimentar marinha do Ártico é em grande parte impulsionada pelas condições do gelo marinho que impactam a produção primária e os processos biogeoquímicos7,8. O momento da ruptura do gelo marinho e a subsequente proliferação de fitoplâncton na Primavera iniciam um período de elevada produtividade primária que impulsiona a transferência de energia através da cadeia alimentar durante os meses de Verão. Espécies de nível trófico médio a superior, como o peixe-ártico (Salvelinus alpinus) e as focas-aneladas (Pusa hispida), dependem fortemente da produção apoiada por estas florações de fitoplâncton na primavera para períodos de intensa alimentação no verão9,10. As alterações nas condições do gelo marinho podem, portanto, impactar o comportamento alimentar de espécies que são intrinsecamente dependentes da produtividade resultante da ruptura do gelo marinho, incluindo focas-aneladas da Baía de Hudson e ursos polares (Ursus maritimus)11. As mudanças climáticas também permitiram a expansão para o norte de peixes forrageiros, como o capelim (Mallotus villosus), que são cada vez mais relatados nas dietas tanto do carvão do Ártico quanto da foca-anelada12,13, bem como de aves marinhas do Ártico, como os murros-de-bico-grosso. (Uria lomvia)14. A expansão da distribuição geográfica do capelim reduziu o consumo de alabote da Gronelândia (Reinhardtius hippoglossoides) pela baleia beluga (Delphinapterus leucas) em favor do capelim durante os meses de verão15, destacando a natureza complexa dos impactos da cadeia alimentar associados à intrusão de novas espécies.

As focas-aneladas e as focas-aneladas do Ártico são bons indicadores de mudanças ecológicas no Ártico devido à sua distribuição circumpolar, elevada abundância e à sua sensibilidade às condições ambientais16,17. Estas espécies são também componentes essenciais para as necessidades alimentares, económicas e culturais dos Inuit em todo o Árctico18,19. As condições do gelo marinho são importantes para ambas as espécies, pois as focas-aneladas utilizam o gelo marinho da primavera para a muda, reprodução e criação de seus filhotes, enquanto as focas anádromas e iteróparas do Ártico migram para o ambiente marinho após o rompimento do gelo marinho na primavera para aproveitar a alimentação favorável no verão. , retornando aos mesmos sistemas de água doce no final do verão/início do outono para desovar e hibernar20,21. A ruptura do gelo marinho inicia um período de alimentação intensa que é crítico para a condição e sobrevivência do carvão do Ártico e das focas-aneladas, uma vez que integram lípidos para se prepararem para o inverno e para a reprodução9,10. No entanto, incompatibilidades de tempo resultaram numa produção alterada de zooplâncton em resposta ao derretimento anterior do gelo marinho e à proliferação de fitoplâncton, o que afecta o comportamento de alimentação do carvão do Árctico e das focas-aneladas, bem como das suas presas22,23,24,25,26,27.