Crescimento da casca em estuários - Shell growth in estuaries
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O crescimento de conchas em estuários é um aspecto da biologia marinha que atraiu uma série de estudos de pesquisa científica. Muitos grupos de organismos marinhos produzem exoesqueletos calcificados , comumente conhecidos como conchas , estruturas duras de carbonato de cálcio das quais os organismos dependem para vários fins estruturais e defensivos especializados. A taxa de formação dessas conchas é muito influenciada pelas características físicas e químicas da água em que esses organismos vivem. Os estuários são habitats dinâmicos que expõem seus habitantes a uma ampla gama de condições físicas que mudam rapidamente, exagerando as diferenças nas propriedades físicas e químicas da água.
Os estuários têm grande variação na salinidade , variando de água totalmente doce rio acima até água totalmente marinha na fronteira do oceano. Os sistemas estuarinos também experimentam oscilações de temperatura diárias, de marés e sazonais, que afetam muitas das características químicas da água e, por sua vez, afetam os processos metabólicos e de calcificação dos organismos produtores de conchas. A temperatura e a salinidade afetam o equilíbrio do carbonato da água, influenciando o equilíbrio do carbonato, a solubilidade do carbonato de cálcio e os estados de saturação da calcita e da aragonita . As influências das marés e as águas rasas dos estuários significam que os organismos estuarinos experimentam grandes variações de temperatura, salinidade e outros aspectos da química da água; essas flutuações tornam o habitat estuarino ideal para estudos sobre a influência das mudanças nas condições físicas e químicas em processos como a deposição de conchas. As mudanças nas condições em estuários e regiões costeiras são especialmente relevantes para os interesses humanos, porque cerca de 50% da calcificação global e 90% da captura de peixes ocorre nesses locais.
Uma proporção substancial de organismos marinhos calcificantes maiores são moluscos : bivalves , gastrópodes e quitons . Cnidários como corais , equinodermos como ouriços-do-mar e artrópodes como cracas também produzem conchas em ecossistemas costeiros . A maioria desses grupos são bentônicos , vivendo em substratos duros ou moles no fundo do estuário. Alguns estão presos, como cracas ou corais; alguns se movem na superfície como ouriços ou gastrópodes; e alguns vivem dentro do sedimento, como a maioria das espécies de bivalves.
Pequenas espécies pelágicas nos filos Foraminíferos e Radiolaria também produzem esqueletos calcários ornamentados . Muitos moluscos bentônicos têm larvas planctônicas chamadas veligres que possuem conchas calcárias, e essas larvas são particularmente vulneráveis a mudanças na química da água; suas cascas são tão finas que pequenas mudanças no pH podem ter um grande impacto em sua capacidade de sobreviver. Alguns holoplânctons (organismos planctônicos para toda a vida) também possuem esqueletos calcários e são ainda mais suscetíveis a condições desfavoráveis de deposição de conchas, pois passam toda a vida na coluna d'água .
Detalhes de uso de carbonato
Existem diversas variações nos esqueletos de carbonato de cálcio (CaCO 3 ), incluindo as duas formas cristalinas distintas, calcita e aragonita, além de outros elementos que podem ser incorporados à matriz mineral, alterando suas propriedades. A calcita é uma forma hexagonal de CaCO 3 que é mais macia e menos densa que a aragonita , que possui uma forma rômbica . A calcita é a forma mais estável de CaCO 3 e é menos solúvel em água sob temperatura e pressão padrão do que a aragonita, com uma constante de produto de solubilidade (K sp ) de 10 -8,48 em comparação com 10 -8,28 para a aragonita. Isso significa que uma proporção maior de aragonita se dissolverá na água, produzindo íons cálcio (Ca 2+ ) e carbonato (CO 3 2− ). A quantidade de magnésio (Mg) incorporada à matriz mineral durante a deposição de carbonato de cálcio também pode alterar as propriedades da casca, pois o magnésio inibe a deposição de cálcio ao inibir a nucleação de calcita e aragonita. Esqueletos com quantidades significativas de magnésio incorporadas à matriz (maiores que 12%) são mais solúveis, de modo que a presença desse mineral pode impactar negativamente a durabilidade da casca, razão pela qual alguns organismos removem o magnésio da água durante o processo de calcificação.
Fatores de influência
A disponibilidade de alimentos pode alterar os padrões de crescimento das conchas, assim como os sinais químicos de predadores, que fazem com que mariscos , caracóis e ostras produzam conchas mais grossas. Há custos para produzir conchas mais espessas como proteção, incluindo o gasto energético de calcificação, limites no crescimento somático e taxas de crescimento reduzidas em termos de comprimento de concha. A fim de minimizar o gasto energético significativo da formação de conchas, várias espécies calcificantes reduzem a produção de conchas ao produzir conchas porosas ou espinhos e cristas como formas mais econômicas de defesa contra predadores.
A temperatura e a salinidade também afetam o crescimento da casca, alterando os processos do organismo, incluindo o metabolismo e a incorporação de magnésio (Mg) da casca , bem como a química da água em termos de solubilidade do carbonato de cálcio , estados de saturação de CaCO 3 , emparelhamento de íons , alcalinidade e equilíbrio do carbonato . Isso é especialmente relevante em estuários, onde a salinidade varia de 0 a 35, e outras propriedades da água, como temperatura e composição de nutrientes, também variam amplamente durante a transição da água doce do rio para a água salgada do oceano. Os estados de acidez (pH) e saturação de carbonato também atingem extremos em sistemas estuarinos, tornando esses habitats um campo de teste natural para os impactos de mudanças químicas na calcificação de organismos com casca.
Deposição de carbonato e concha
As taxas de calcificação estão amplamente relacionadas à quantidade de íons de carbonato (CO 3 2− ) disponíveis na água, e isso está ligado às quantidades relativas de (e reações entre) diferentes tipos de carbonato. O dióxido de carbono da atmosfera e da respiração de animais em ambientes estuarinos e marinhos reage rapidamente na água para formar ácido carbônico , H 2 CO 3 . O ácido carbônico então se dissocia em bicarbonato (HCO 3 - ) e libera íons de hidrogênio , e a constante de equilíbrio para esta equação é chamada de K 1 . O bicarbonato se dissocia em carbonato (CO 3 2− ), liberando outro íon hidrogênio (H + ), com uma constante de equilíbrio conhecida como K 2 . As constantes de equilíbrio referem-se à proporção de produtos para reagentes produzidos nessas reações, portanto, as constantes K1 e K2 governam as quantidades relativas de diferentes compostos de carbonato na água.
H 2 CO 3 ↔ H + + HCO 3 - K 1 = ([H + ] x [HCO 3 - ]) / [H 2 CO 3 ]
HCO 3 - ↔ H + + CO 3 2− K 2 = ([H + ] x [CO 3 2− ]) / [HCO 3 - ]
Uma vez que a alcalinidade , ou capacidade de tamponamento de ácido, da água é regulada pelo número de íons de hidrogênio que um cátion pode aceitar, carbonato (pode aceitar 2 H + ) e bicarbonato (pode aceitar 1 H + ) são os principais componentes da alcalinidade em sistemas estuarinos e marinhos. Uma vez que as condições ácidas promovem a dissolução da concha, a alcalinidade da água está positivamente correlacionada com a deposição da concha, especialmente em regiões estuarinas que experimentam grandes variações no pH . Com base nas equações de equilíbrio do carbonato, um aumento no K 2 leva a níveis mais elevados de carbonato disponível e, como resultado, um aumento potencial nas taxas de calcificação. Os valores de K 1 e K 2 podem ser influenciados por vários fatores físicos diferentes, incluindo temperatura, salinidade e pressão, de modo que organismos em diferentes habitats podem encontrar diferentes condições de equilíbrio. Muitos desses mesmos fatores influenciam a solubilidade do carbonato de cálcio, com a constante do produto de solubilidade Ksp expressa como a concentração de cálcio dissolvido e íons de carbonato no equilíbrio: K sp = [Ca 2+ ] [CO 3 2− ]. Portanto, aumentos em K sp com base nas diferenças de temperatura ou pressão ou aumentos na constante de solubilidade aparente K ' sp como resultado de alterações de salinidade ou pH significa que o carbonato de cálcio é mais solúvel. O aumento da solubilidade do CaCO 3 torna a deposição da casca mais difícil e, portanto, tem um impacto negativo no processo de calcificação.
O estado de saturação do carbonato de cálcio também tem forte influência na deposição da casca, com calcificação ocorrendo apenas quando a água está saturada ou supersaturada com CaCO 3 , com base na fórmula: Ω = [CO 3 2− ] [Ca 2+ ] / K ' sp . Estados de saturação mais elevados significam concentrações mais altas de carbonato e cálcio em relação à solubilidade do carbonato de cálcio, favorecendo a deposição de casca. As duas formas de CaCO 3 têm diferentes estados de saturação, com a aragonita mais solúvel exibindo um estado de saturação mais baixo do que a calcita . Uma vez que a aragonita é mais solúvel do que a calcita e a solubilidade aumenta com a pressão, a profundidade na qual o oceano é subsaturado com aragonita (profundidade de compensação de aragonita) é mais rasa do que a profundidade em que é subsaturado com calcita (profundidade de compensação de calcita). Como resultado, os organismos baseados na aragonita vivem em ambientes mais rasos. A taxa de calcificação não muda muito com níveis de saturação acima de 300%. Uma vez que o estado de saturação pode ser afetado tanto pela solubilidade quanto pelas concentrações de íons carbonato, ele pode ser fortemente impactado por fatores ambientais, como temperatura e salinidade.
Efeito da temperatura na calcificação
As temperaturas da água variam amplamente em uma base sazonal em habitats polares e temperados, induzindo mudanças metabólicas nos organismos expostos a essas condições. As oscilações sazonais de temperatura são ainda mais drásticas nos estuários do que no oceano aberto, devido à grande área superficial de águas rasas, bem como à temperatura diferencial das águas do oceano e dos rios. Durante o verão, os rios costumam ser mais quentes que o oceano, portanto, há um gradiente de temperatura decrescente em direção ao oceano em um estuário. Isso muda no inverno, com as águas do oceano sendo muito mais quentes que as do rio, produzindo o gradiente de temperatura oposto. A temperatura também está mudando em uma escala de tempo maior, com mudanças de temperatura previstas aumentando lentamente as fontes de água doce e marinha (embora em taxas variáveis), aumentando ainda mais o impacto que a temperatura tem nos processos de deposição de conchas em ambientes estuarinos.
Produto de solubilidade
A temperatura tem um forte efeito nas constantes do produto de solubilidade para calcita e aragonita, com uma diminuição de aproximadamente 20% no K ' sp de 0 a 25 ° C. As constantes de solubilidade mais baixas para calcita e aragonita com temperatura elevada têm um impacto positivo na precipitação e deposição de carbonato de cálcio, tornando mais fácil para organismos calcificadores produzirem conchas em água com menor solubilidade de carbonato de cálcio. A temperatura também pode influenciar as razões calcita: aragonita, uma vez que as taxas de precipitação de aragonita estão mais fortemente ligadas à temperatura, com precipitação de aragonita dominando acima de 6 ° C.
Estado de saturação
A temperatura também tem um grande impacto no estado de saturação das espécies de carbonato de cálcio, pois o nível de desequilíbrio (grau de saturação) influencia fortemente as taxas de reação . Comeau et al. Saliente que locais frios, como o Ártico, mostram as reduções mais dramáticas no estado de saturação da aragonita (associated) associadas às mudanças climáticas . Isso afeta particularmente os pterópodes, uma vez que têm conchas finas de aragonita e são a espécie planctônica dominante nas águas frias do Ártico. Há uma correlação positiva entre a temperatura e o estado de saturação da calcita para a ostra oriental Crassostrea virginica , que produz uma concha composta principalmente de calcita. Embora ostras sejam bentônicas e usem calcita em vez de aragonita (como os pterópodes), ainda há um aumento claro no nível de saturação da calcita e na taxa de calcificação da ostra nos tratamentos de temperatura mais alta.
Além de impactar na solubilidade e no estado de saturação da calcita e da aragonita, a temperatura pode alterar a composição da casca ou dos esqueletos calcificados, influenciando especialmente a incorporação de magnésio (Mg) na matriz mineral. O conteúdo de magnésio dos esqueletos de carbonato (como MgCO 3 ) aumenta com a temperatura, explicando um terço da variação nas razões de Mg: Ca das estrelas do mar . Isso é importante porque quando mais de 8-12% de um esqueleto dominado por calcita é composto de MgCO 3 , o material da casca é mais solúvel do que a aragonita. Como resultado da correlação positiva entre a temperatura e o teor de Mg, os organismos que vivem em ambientes mais frios, como o mar profundo e altas latitudes, têm uma porcentagem menor de MgCO 3 incorporado em suas conchas.
Mesmo pequenas mudanças de temperatura, como as previstas em cenários de aquecimento global, podem influenciar as proporções de Mg: Ca, pois o foraminífero Ammonia tepida aumenta sua proporção de Mg: Ca em 4-5% por grau de elevação da temperatura. Esta resposta não se limita a animais ou espécies de oceano aberto, uma vez que algas coralinas crustosas também aumentam sua incorporação de magnésio e, portanto, sua solubilidade em temperaturas elevadas.
Deposição de concha
Entre o efeito que a temperatura tem nas razões Mg: Ca, bem como na solubilidade e estado de saturação da calcita e aragonita, é claro que variações de temperatura de curto ou longo prazo podem influenciar a deposição de carbonato de cálcio alterando a química da água do mar. O impacto que essas mudanças químicas induzidas pela temperatura têm na deposição de conchas foi repetidamente demonstrado para uma ampla gama de organismos que habitam os sistemas estuarinos e costeiros, destacando o efeito cumulativo de todos os fatores influenciados pela temperatura.
O mexilhão azul Mytilus edulis é um grande ocupante de espaço em substratos duros na costa leste da América do Norte e costa oeste da Europa, e a taxa de calcificação dessa espécie aumenta até cinco vezes com o aumento da temperatura. Também foi demonstrado que ostras orientais e algas coralinas crustosas aumentam suas taxas de calcificação com temperatura elevada, embora isso possa ter efeitos variados na morfologia do organismo.
Schone et al. (2006) descobriram que a craca Chthamalus fissus e o mexilhão Mytella guyanensis apresentaram taxas de alongamento da casca mais rápidas em temperaturas mais altas, com mais de 50% dessa variabilidade no crescimento da casca explicada pelas mudanças de temperatura. O cauri (um caracol marinho ) Monetaria annulus apresentou uma correlação positiva entre a temperatura da superfície do mar (TSM) e a espessura do calo, a superfície externa das conchas juvenis.
O caracol predatório entremarés, Nucella lapillus, também desenvolve conchas mais espessas em climas mais quentes, provavelmente devido a restrições de calcificação em água fria. Os moluscos bivalves apresentam taxas de crescimento mais altas e produzem conchas mais espessas, mais espinhos e mais ornamentação de conchas em locais de latitudes baixas e mais quentes, novamente destacando o aumento da calcificação como resultado de água mais quente e as alterações químicas correspondentes.
As mudanças de curto prazo na taxa de calcificação e no crescimento da casca descritas pelos estudos mencionados acima são baseadas na elevação experimental da temperatura ou gradientes térmicos latitudinais, mas as tendências de temperatura a longo prazo também podem afetar o crescimento da casca. A esclerocronologia pode reconstruir dados históricos de temperatura a partir de incrementos de crescimento em conchas de muitos organismos calcificados com base em taxas de crescimento diferenciais em diferentes temperaturas. Os marcadores visíveis para esses incrementos de crescimento são semelhantes aos anéis de crescimento e também estão presentes em conchas de fósseis, permitindo aos pesquisadores estabelecer que amêijoas como Phacosoma balticum e Ruditapes philippinarum cresceram mais rapidamente em épocas de clima mais quente.
Efeito da salinidade na calcificação
Salinidade se refere à "salinidade" da água. Em oceanografia e biologia marinha, é tradicional expressar a salinidade não como um percentual, mas como permille (partes por mil) ( ‰ ), que é aproximadamente gramas de sal por quilograma de solução . A salinidade varia ainda mais amplamente do que a temperatura nos estuários, variando de zero a 35, freqüentemente em distâncias relativamente curtas. Mesmo organismos no mesmo local experimentam grandes oscilações de salinidade com as marés , expondo-os a massas de água muito diferentes com propriedades químicas que fornecem níveis variados de suporte para processos de calcificação. Mesmo dentro de um único estuário, uma espécie individual pode ser exposta a diferentes condições de deposição de conchas, resultando em padrões de crescimento variados devido a mudanças na química da água e taxas de calcificação resultantes.
Magnésio: razões de cálcio
A salinidade exibe uma correlação positiva com as razões magnésio : cálcio (Mg: Ca), embora mostre apenas cerca de metade da influência da temperatura. A salinidade em alguns sistemas pode ser responsável por cerca de 25% da variação nas razões Mg: Ca, com 32% explicados pela temperatura, mas essas mudanças induzidas pela salinidade na incorporação de MgCO 3 da casca não são devidas a diferenças no magnésio disponível. Em vez disso, nos foraminíferos planctônicos , as mudanças na salinidade podem impedir os mecanismos internos de remoção do magnésio antes da calcificação. Acredita-se que os foraminíferos produzam vacúolos de calcificação que transportam bolsas de água do mar para o local de calcificação e alteram a composição da água do mar e removem o magnésio, um processo que pode ser interrompido por altos níveis de salinidade. A salinidade também pode afetar a solubilidade do CaCO 3 , conforme mostrado pelas seguintes fórmulas relacionando a temperatura (T) e a salinidade (S) com o K ' sp , a constante do produto de solubilidade aparente para o CaCO 3 .
K ' sp (calcita) = (0,1614 + 0,05225 S - 0,0063 T) x 10 −6
K ' sp (aragonita) = (0,5115 + 0,05225 S - 0,0063 T) x 10 −6
Essas equações mostram que a temperatura apresenta uma relação negativa com K'sp, enquanto a salinidade mostra uma relação positiva com K ' sp (calcita e aragonita). As inclinações dessas linhas são as mesmas, com apenas a mudança de intercepto para as diferentes espécies de carbonato, destacando que em temperatura e pressão padrão, a aragonita é mais solúvel do que a calcita. Mucci apresentou equações mais complexas relacionando temperatura e salinidade com K ' sp , mas o mesmo padrão geral aparece.
A crescente solubilidade do CaCO 3 com a salinidade indica que os organismos em ambientes mais marinhos teriam dificuldade em depositar o material da concha se este fator fosse o único que influencia a formação da concha. O produto de solubilidade aparente está ligado à salinidade por causa da força iônica da solução e da formação de pares de íons cátion-carbonato que reduzem a quantidade de íons carbonato que estão disponíveis na água. Isso equivale à retirada dos produtos da equação de dissolução do CaCO 3 em água (CaCO 3 ↔ Ca 2+ + CO 3 2− ), o que facilita a reação direta e favorece a dissolução do carbonato de cálcio. Isso resulta em um produto de solubilidade aparente para CaCO 3 que é 193 vezes maior em água do mar 35 ‰ do que em água destilada.
Estado de saturação
A salinidade tem efeito diferenciado no estado de saturação da calcita e da aragonita, ocasionando aumentos nesses valores e nas concentrações de cálcio com maior salinidade, favorecendo a precipitação do carbonato de cálcio. Tanto a alcalinidade, ou capacidade de tamponamento de ácido, quanto o estado de saturação de CaCO 3 aumentam com a salinidade, o que pode ajudar os organismos estuarinos a superar as flutuações no pH que poderiam impactar negativamente a formação de conchas. No entanto, as águas dos rios em alguns estuários estão saturadas com carbonato de cálcio, enquanto a água estuarina mista está insaturada devido ao baixo pH resultante da respiração. Estuários altamente eutróficos sustentam grandes quantidades de animais planctônicos e bentônicos que consomem oxigênio e produzem dióxido de carbono, o que diminui o pH das águas estuarinas e a quantidade de carbonato livre. Portanto, embora a salinidade mais elevada possa causar estados de saturação aumentados de calcita e aragonita, existem muitos outros fatores que interagem neste sistema para influenciar a deposição de conchas de organismos estuarinos.
Deposição de concha
Todos esses aspectos da deposição de conchas são afetados pela salinidade de maneiras diferentes, por isso é útil examinar o impacto geral que a salinidade tem nas taxas de calcificação e formação de conchas em organismos estuarinos, especialmente em conjunção com a temperatura, que também afeta a calcificação. Os ossos e escamas de peixes são fortemente calcificados, e essas partes dos peixes árticos são cerca de metade (27% de material inorgânico) mais calcificadas do que as dos peixes em ambientes temperados (33%) e tropicais (50%). O mexilhão azul bentônico Mytilus edulis também apresentou aumento da taxa de calcificação com a salinidade, apresentando taxas de calcificação até 5 vezes maiores a 37 ‰ do que 15 ‰.
Para ostras na Baía de Chesapeake , a salinidade não tem influência na calcificação em alta temperatura (30 ° C), mas aumenta significativamente a calcificação em temperatura mais fria (20 ° C). Nas algas coralinas crustosas Phymatolithon calcareum , a temperatura e a salinidade mostraram um efeito aditivo, pois ambos os fatores aumentaram a taxa de calcificação geral desta alga incrustante . O efeito bruto da salinidade na calcificação é amplamente positivo, conforme evidenciado pelo impacto positivo da salinidade nas taxas de calcificação em diversos grupos de espécies. Isso é provavelmente o resultado do aumento da alcalinidade e dos estados de saturação do carbonato de cálcio com a salinidade, que se combinam para diminuir os íons de hidrogênio livres e aumentar os íons de carbonato livres na água. A alcalinidade mais alta em águas marinhas é especialmente importante, pois o dióxido de carbono produzido pela respiração nos estuários pode diminuir o pH, o que diminui os estados de saturação da calcita e da aragonita e pode causar a dissolução do CaCO 3 . Devido à menor salinidade nas partes mais frescas dos estuários, a alcalinidade é menor, aumentando a suscetibilidade dos organismos estuarinos à dissolução do carbonato de cálcio devido ao baixo pH. Aumentos na salinidade e na temperatura podem neutralizar o impacto negativo do pH nas taxas de calcificação, visto que elevam os estados de saturação da calcita e da aragonita e geralmente facilitam condições mais favoráveis para o crescimento da casca.
Mudanças futuras
O crescimento da casca e a taxa de calcificação são o resultado cumulativo dos impactos da temperatura e salinidade na química da água e nos processos do organismo, como o metabolismo e a respiração. Foi estabelecido que a temperatura e a salinidade influenciam o equilíbrio do equilíbrio do carbonato, a solubilidade e o estado de saturação da calcita e da aragonita, bem como a quantidade de magnésio que se incorpora à matriz mineral da casca. Todos esses fatores se combinam para produzir taxas líquidas de calcificação que são observadas sob diferentes condições físicas e ambientais. Organismos de muitos filos produzem esqueletos de carbonato de cálcio, então os processos do organismo variam amplamente, mas o efeito das condições físicas na química da água afeta todos os organismos calcificantes. Uma vez que essas condições são dinâmicas em estuários, elas servem como um ambiente de teste ideal para tirar conclusões sobre mudanças futuras nas taxas de calcificação com base nas mudanças na química da água com as mudanças climáticas.
Das Alterações Climáticas
Com a mudança do clima, prevê-se que a precipitação aumente em muitas áreas, resultando em maior vazão do rio em ambientes estuarinos. Em grandes estuários, como a Baía de Chesapeake, isso poderia resultar em uma diminuição em grande escala da salinidade ao longo de centenas de quilômetros quadrados de habitats e causar uma diminuição nos estados de alcalinidade e saturação de CaCO 3 , reduzindo as taxas de calcificação nos habitats afetados. A menor alcalinidade e o aumento da disponibilidade de nutrientes do escoamento aumentam a atividade biológica, produzindo dióxido de carbono e, portanto, diminuindo o pH desses ambientes. Isso poderia ser exacerbado pela poluição que poderia tornar os ambientes estuarinos ainda mais eutróficos , impactando negativamente o crescimento das conchas, uma vez que condições mais ácidas favorecem a dissolução das conchas. No entanto, isso pode ser mitigado pelo aumento da temperatura devido ao aquecimento global, uma vez que a temperatura elevada resulta em menor solubilidade e maiores estados de saturação para calcita e aragonita, facilitando a precipitação de CaCO 3 e a formação de conchas. Portanto, se os organismos são capazes de se adaptar ou se aclimatar ao aumento da temperatura em termos de fisiologia, a temperatura mais alta da água será mais propícia à produção de conchas do que a temperatura atual da água, pelo menos em regiões temperadas.
Taxas de calcificação
O fator limitante na deposição da casca pode ser o estado de saturação , especialmente para a aragonita, que é uma forma de CaCO3 mais solúvel e menos estável do que a calcita. Em 1998, o estado de saturação global médio da aragonita era de 390%, uma faixa comumente experimentada desde o último período glacial e uma porcentagem acima da qual as taxas de calcificação se estabilizaram. No entanto, há uma queda abrupta na taxa de calcificação com o estado de saturação da aragonita caindo abaixo de 380%, com uma diminuição de três vezes na calcificação acompanhada de uma queda para 98% da saturação. Em 2100, o pCO 2 de 560 e a queda do pH para 7,93 (média global do oceano) reduzirão o estado de saturação para 293%, o que dificilmente causará diminuições de calcificação. Nos próximos 100–200 anos, a pCO 2 pode aumentar para 1000, o pH cair para 7,71 e o estado de saturação da aragonita cair para 192, o que resultaria em uma queda de 14% na taxa de calcificação apenas com base nisso. Isso poderia ser exacerbado pela baixa salinidade decorrente da maior precipitação nos estuários, mas também poderia ser mitigado pelo aumento da temperatura, o que poderia aumentar as taxas de calcificação. A interação entre pH, temperatura e salinidade nos estuários e no oceano mundial irá impulsionar as taxas de calcificação e determinar futuras assembléias de espécies com base na suscetibilidade a esta mudança.
Um problema em contar com o aumento da temperatura para neutralizar os efeitos da acidificação na taxa de calcificação é a relação entre a temperatura e as razões Mg: Ca, pois temperaturas mais altas resultam em maiores quantidades de magnésio incorporado na matriz da casca. Conchas com maiores proporções de Mg: Ca são mais solúveis, portanto, mesmo organismos com esqueletos principalmente de calcita (menos solúvel do que aragonita) podem ser fortemente afetados por condições futuras.
Veja também
- Concha de bivalve
- Carapaça
- Exoesqueleto
- Concha de gastrópode
- Calcificação biogênica marinha
- Tecidos mineralizados
- Concha de molusco
- Concha do mar
- Teste (biologia)
Referências
Citações
Bibliografia
- Morse, JW; Mackenzie, FT (1990), Geochemistry of Sedimentary Carbonates , Elsevier