O furacão Harvey mais que dobrou a acidez da Baía de Galveston, no Texas, ameaçando recifes de ostras

A maioria das pessoas associa furacões a ventos fortes, chuvas intensas e inundações rápidas em terra.Mas estas tempestades também podem alterar a química das águas costeiras.Estas mudanças são menos visíveis do que os danos em terra, mas podem ter consequências terríveis para a vida marinha e para os ecossistemas oceânicos costeiros.

Somos oceanógrafos que estudam o efeitos da acidificação dos oceanos, inclusive em organismos como ostras e corais.Em um estudo recente, examinamos como o escoamento de águas pluviais do furacão Harvey em 2017 afetou a química da água da Baía de Galveston e a saúde dos recifes de ostras da baía.Queríamos compreender como as chuvas extremas e o escoamento dos furacões influenciaram a acidificação das águas da baía e quanto tempo essas mudanças poderiam durar.

Nossas descobertas foram surpreendentes.O furacão Harvey, que gerou chuvas massivas na área metropolitana de Houston, entregou um enorme pulso de água doce na Baía de Galveston.Como resultado, a baía ficou duas a quatro vezes mais ácida do que o normal durante pelo menos três semanas após a tempestade.

Isso tornou a água da baía corrosiva o suficiente para danificar as conchas de ostras no estuário.Como o crescimento e a recuperação das ostras dependem de muitos fatores, é difícil vincular mudanças específicas à acidificação.No entanto, o aumento da acidificação certamente teria dificultado a recuperação dos recifes de ostras danificados pelo furacão Harvey.E embora o nosso estudo se tenha concentrado na Baía de Galveston, suspeitamos que processos semelhantes possam estar a ocorrer noutras áreas costeiras.

Grandes quantidades de água

Os cientistas prevêem que as alterações climáticas tornarão os furacões mais fortes e aumentar a quantidade de chuva que produzem nas próximas décadas.As alterações na química dos oceanos, causadas pelo escoamento destas tempestades, estão a tornar-se uma ameaça crescente para muitos ecossistemas marinhos, especialmente para os recifes costeiros construídos por ostras e corais.

Estuários costeiros como a Baía de Galveston, onde os rios encontram o mar, são alguns dos ecossistemas mais produtivos do mundo.A Baía de Galveston é a maior baía da costa do Texas e uma das maiores dos EUA;cobre cerca de 600 milhas quadradas, aproximadamente metade do tamanho de Rhode Island.Seus extensos recifes de ostras fornecem cerca de 9% da colheita nacional de ostras.

Furacão Harvey, o ciclone tropical mais chuvoso dos EUAhistória, atingiu a costa do Texas como um furacão de categoria 4 em agosto.26, 2017.Harvey ficou parado na costa por quatro dias, pairando sobre a terra e o oceano.

Manter contato com as águas quentes do Golfo do México alimentou a tempestade com energia e chuvas, permitindo que ela persistisse e deixasse cair quantidades extremas de chuva diretamente sobre Houston e áreas vizinhas – até 50 polegadas em quatro dias.Toda aquela chuva e enchente tiveram que ir para algum lugar, e grande parte dela fluiu para a baía de Galveston.

Mudanças climáticas e acidificação dos oceanos

As questões da acidificação dos oceanos que estudamos são uma efeito bem conhecido relacionado às mudanças climáticas.As atividades humanas, principalmente a queima de combustíveis fósseis, emitem dióxido de carbono na atmosfera.O oceano absorve cerca de um terço destas emissões, o que altera a química dos oceanos, tornando a água do mar mais ácida.

A acidificação pode prejudicar muitas formas de vida marinha.É especialmente perigoso para animais que constroem suas conchas e esqueletos com carbonato de cálcio, como ostras e corais.À medida que a água do mar se torna mais ácida, estas estruturas tornam-se mais difíceis de construir e mais fáceis de sofrer erosão.

As ostras fundem-se à medida que crescem, criando grandes recifes subaquáticos semelhantes a rochas que proteger as linhas costeiras da erosão das ondas.Esses recifes fornecer habitat para outras criaturas, como cracas, anêmonas e mexilhões, que por sua vez servem como fonte de alimento para muitas espécies de peixes.

O aumento dos níveis atmosféricos de CO₂ está acidificando os oceanos em todo o mundo.Como mostra o nosso estudo, eventos locais como ciclones tropicais podem contribuir para a acidificação global.

As águas pluviais de Harvey causaram extrema acidificação costeira

A principal causa da acidificação sem precedentes que ocorreu após o furacão Harvey foi a quantidade excessiva de chuvas e escoamento superficial que entrou na Baía de Galveston.Para ajudar a gerir as inundações em grande escala na área de Houston, a cidade libertou grandes volumes de água dos reservatórios durante mais de dois meses após o Harvey.Essas liberações prolongaram o tempo durante o qual as águas pluviais entraram na Baía de Galveston e aumentaram sua acidez.

Os cientistas usam a escala de pH para medir o quão ácida ou básica (alcalina) é a água.Um valor de pH de 7 é neutro;valores mais altos são básicos e valores mais baixos são ácidos.A escala de pH é logarítmica, portanto uma diminuição de uma unidade completa – digamos, de 8 para 7 – representa um aumento de dez vezes na acidez.

A água da chuva é mais ácida do que a água do rio ou do mar, que retira minerais do solo que são ligeiramente básicos e podem equilibrar o dióxido de carbono absorvido da atmosfera.O pH da água da chuva é de cerca de 5,6, comparado com entre 6,5 e 8,2 para rios e cerca de 8,1 para água do mar.

A Baía de Galveston contém uma mistura de água doce dos rios e água salgada do mar do Golfo do México – habitat preferido das ostras.Coletamos amostras de água na baía duas semanas depois do Harvey e descobrimos que a baía era composta quase inteiramente de água do rio e da chuva da tempestade.

Como a água da chuva, a água do rio e a água do mar têm químicas diferentes, pudemos calcular que a água da chuva representava quase 50% da água da baía.Isto significa que a água da chuva ácida do Harvey substituiu a água do mar básica na baía após a tempestade.O pH médio da água da baía caiu de 8 para 7,6, um aumento de 2,5 vezes na acidez.Algumas zonas tinham pH tão baixo quanto 7,4 – quatro vezes mais ácido que o normal.

Esta acidificação extrema durou mais de três semanas.As águas da baía tornaram-se corrosivas não apenas para as conchas de ostras larvais e juvenis mais sensíveis, mas também para as conchas de ostras adultas. Os cientistas previram que o aumento do CO₂ poderia causar esta escala de acidificação costeira, mas não esperava vê-la até por volta do ano 2100.

A água doce de Harvey também causou um morte severa de ostras na baía porque as ostras precisam de água ligeiramente salgada para sobreviver.O Harvey atacou no meio da época de desova das ostras, e a acidificação pode ter retardado a recuperação dos recifes, tornando mais difícil para as ostras jovens formarem novas conchas.Funcionários do Departamento de Parques e Vida Selvagem do Texas nos disseram que quatro anos depois, no final de 2021, alguns recifes de ostras da Baía de Galveston ainda apresentavam adições muito baixas de novas ostras.

Outras áreas costeiras em risco

Apenas alguns estudos, incluindo o nosso, analisaram como os ciclones tropicais afectam a acidificação costeira.Na nossa opinião, contudo, é altamente possível que outras tempestades tenham causado o tipo de acidificação extrema que detectámos na sequência do Harvey.

Analisamos os 10 mais chuvosos ciclones tropicais nos EUAdesde 1900 e descobriu que nove, incluindo Harvey, causaram grandes quantidades de chuva e inundações em áreas costeiras com ecossistemas de baías ou estuários.Outras tempestades não produziram tantas chuvas como Harvey, mas algumas das baías afectadas eram muito mais pequenas do que a Baía de Galveston, pelo que teria sido necessária menos chuva para substituir a água do mar na baía e causar um nível de acidificação semelhante ao que Harvey produziu.

Pensamos que isto provavelmente já ocorreu noutros locais atingidos por furacões, mas não foi registado porque os cientistas não foram capazes de medir a acidificação antes e depois das tempestades.À medida que as alterações climáticas continuam a tornar os ciclones tropicais maiores e mais húmidos, vemos a acidificação induzida por tempestades como uma ameaça significativa aos ecossistemas costeiros.