Segredos do Jardim do Polvo:As mães fazem ninhos em fontes termais para dar aos filhotes a melhor chance de sobrevivência

Três quilómetros abaixo da superfície do oceano, ao largo de Monterey, Califórnia, a água quente infiltra-se no fundo do mar, na base de uma montanha subaquática.É um lugar mágico, especialmente se você for um polvo.

Em 2018, um de nós, Amanda Kahn, estava a bordo do navio de pesquisa E/V Nautilus quando os cientistas descobriram o “Jardim do Polvo”. Milhares de polvos pérolas (Muusoctopus robustus) foram enrolados em bolas individuais em linhas e grupos.Como Nautilus ao vivo transmitiu a expedição online, o mundo pôde compartilhar a emoção da descoberta.

Agora sabemos por que essas criaturas incríveis se reúnem nesta e em outras fontes quentes subaquáticas.

Em um novo estudo envolvendo cientistas de diversas áreas, explicamos porque os polvos migram para o Jardim do Polvo.É ao mesmo tempo um local de acasalamento e um berçário onde os polvos recém-nascidos se desenvolvem mais rapidamente do que o esperado, dando-lhes a melhor hipótese de sobrevivência no mar profundo e frio.

A vida no jardim do polvo

Polvos fêmeas procuram fendas e fendas rochosas onde a água quente escoa das rochas.Lá, eles guardam vigilantemente suas ninhadas.Subsistindo apenas com as suas reservas de energia, estas mães nunca mais comerão.Como a maioria dos cefalópodes, eles fazem o sacrifício final pelos seus descendentes e morrem após a eclosão dos ovos.

O Jardim do Polvo, na base do Monte Submarino Davidson cerca de 130 quilômetros a sudoeste de Monterey, Califórnia, é o maior de um punhado de viveiros de polvos recentemente descobertos no Pacífico Oriental.Muitos foram encontrados perto de fontes hidrotermais, onde a água quente escoa do fundo do mar.

Queríamos saber o que torna estes ambientes tão apelativos para a nidificação de polvos.

Para resolver este mistério, reunimos geólogos, biólogos e engenheiros.Usando Instituto de Pesquisa do Aquário da Baía de Montereyé do fundo do mar robôs e sensores, estudamos e mapeamos o Jardim do Polvo durante várias visitas ao longo de três anos para examinar as ligações entre as fontes termais e o sucesso reprodutivo dos polvos-pérola.Encontrámos quase 6.000 ninhos numa área de 2,5 hectares, sugerindo que mais de 20.000 polvos ocupam este local.

Uma câmera time-lapse que vigiou um grupo de mães nidificantes durante seis meses abriu uma janela para o vida dinâmica no Jardim do Polvo.

Assistimos polvos machos se aproximando e acasalando com fêmeas.Torcemos pelo surgimento bem-sucedido dos filhotes, que pareciam miniaturas translúcidas de seus pais.E lamentamos a morte das mães e das suas ninhadas.

Quando um ninho ficava vazio, era rapidamente preenchido por uma mãe polvo diferente.Vimos que nada era desperdiçado no Jardim do Polvo.Os polvos mortos forneceram uma fonte vital de alimento para uma série de necrófagos, como anêmonas do mar e caracóis.

Água mais quente acelera o desenvolvimento do embrião

Uma nova geração de polvos deve superar pelo menos dois obstáculos antes de eclodir.

Primeiro, eles devem se desenvolver do ovo ao filhote.Eles começam como ovos opacos em forma de salsicha cimentados nas rochas.Com o tempo, pequenos olhos negros e oito bracinhos tornam-se visíveis através da cápsula do ovo.Em segundo lugar, crucialmente, eles não devem sucumbir a ameaças externas, incluindo predadores, lesões e infecções.Quanto mais longo for o período de incubação, maior será o risco de um embrião não sobreviver até eclodir.

Para as espécies de polvo que vivem em águas quentes e rasas, os períodos de criação duram apenas dias a semanas.Mas um cenário muito diferente se desenrola no abismo.As temperaturas quase congelantes retardam drasticamente os processos metabólicos em animais de sangue frio, como os polvos.O período de criação mais longo conhecido para qualquer animal na verdade, vem de outra espécie de polvo de águas profundas, Graneledona pacífica, com uma mãe cuidando de seu ninho por notáveis ​​4 anos e meio.Um viveiro de polvos para esta espécie foi descoberto recentemente na costa oeste do Canadá.

Em Davidson Seamount, onde a temperatura ambiente da água é de 35 graus Fahrenheit (1,6 graus Celsius), esperaríamos que os embriões de polvo pérola levar de cinco a 10 anos, ou possivelmente mais, para se desenvolver.Um período de incubação tão prolongado seria o mais longo conhecido para qualquer animal, expondo o embrião a riscos excepcionais.

Em vez disso, sensores de temperatura e oxigênio que conseguimos colocar dentro de ninhos de polvo documentaram um microambiente muito mais quente ao redor dos ovos.Em média, a temperatura dentro dos ninhos de polvo era de cerca de 41 F (5,1 C), consideravelmente mais quente do que as águas circundantes.Previmos que os embriões de polvo se desenvolveriam mais rapidamente nesta água mais quente.

Marcas e cicatrizes distintas nos ajudaram a identificar mães individualmente.Durante repetidas visitas, acompanhamos o desenvolvimento de sua ninhada.Embora esperássemos um crescimento mais rápido na água quente, ficamos surpresos ao descobrir que os ovos eclodiram em menos de dois anos.Nidificar em fontes termais claramente dá um impulso aos polvos perolados.

Mas nidificar em fontes termais é uma estratégia potencialmente arriscada.Depois que os ovos são postos, eles são cimentado na rocha.Sabemos pouco sobre a tolerância térmica dos polvos perolados ou dos seus embriões, mas mesmo uma curta exposição a águas excessivamente quentes pode ser letal para o desenvolvimento dos embriões, eliminando qualquer esperança de reprodução bem sucedida para a mãe.Na verdade, um dos primeiros viveiros de polvos de águas profundas registados pode ter experimentou fluxo de fluido imprevisível.

Viveiros destacam riscos para o habitat do fundo do mar

As fontes termais do Jardim do Polvo fazem parte de um sistema hidrotérmico de flanco de cume.Aqui, a água que percola sob o fundo do mar capta calor do manto da Terra antes de ser canalizada para fora de afloramentos rochosos vulcânicos como o Davidson Seamount.Estes sistemas tornaram-se um foco emergente na geologia do fundo do mar, embora apenas alguns tenham sido descobertos até agora.

Ao contrário das fontes hidrotermais, que se formam nas cristas das cristas e expelem plumas de água quente que são detectáveis ​​centenas de metros acima do fundo, as fontes termais nos flancos das cristas são enigmáticas.Essas nascentes vazam água quente que se dissipa apenas alguns metros acima do fundo, tornando-as extremamente difíceis de encontrar e visíveis apenas por um leve brilho na água.

As nossas gravações de um ano de fontes termais no Octopus Garden demonstram que estes podem ser ambientes estáveis, com potencial para libertar fluidos quentes durante milhares de anos.Essa estabilidade beneficia não apenas o polvo-pérola, mas também a comunidade de vida que prospera ao lado das mães nidificadoras.

As recentes descobertas de viveiros de polvos na costa do Pacífico da Costa Rica, também perto de nascentes hidrotermais, sugere que estas áreas podem ser mais comuns do que se pensava anteriormente.Também destaca que as fontes hidrotermais podem ser pontos críticos biológicos vitais.

O mar profundo é o maior espaço vital da Terra, e esse tamanho expansivo pode esconder a importância de pontos críticos localizados como estes.Davidson Seamount e seu Octopus Garden são protegidos como parte do Santuário Marinho Nacional da Baía de Monterey, mas muitos outros tesouros biológicos, como fontes termais, podem estar em risco, especialmente porque mineração em fundos marinhos propõe raspar grandes faixas pouco estudadas do fundo do mar.Esperamos que as mães polvo que conhecemos neste berçário inspirem todos a repensar a administração das jóias escondidas ainda não descobertas que podem estar perdidas.