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Marés Vermelhas

Maré Vermelha é um fenómeno quando uma população de fitoplâncton, uma planta unicelular, cresce muito rapidamente ou “floresce” e acumula-se em manchas densas e visíveis perto da superfície da água. As marés vermelhas ocorrem naturalmente, mas há amplas evidências que mostram que a poluição por nutrientes e o aquecimento das águas podem alimentar as florações, tornando-as mais duradouras e cobrindo áreas maiores. É importante notar que as marés vermelhas e as algas azuis-esverdeadas são semelhantes, mas diferentes. As marés vermelhas ocorrem principalmente em corpos de água marinha/ salgada, enquanto que as algas azul-esverdeadas (cianobactérias) ocorrem principalmente em corpos de água doce. Leia sobre as cianobactérias neste artigo em separado.

A maioria das espécies de algas, ou fitoplâncton, não são prejudiciais, e servem como produtores de energia essencial na base da teia alimentar, sem a qual não existiria vida superior neste planeta. Acredita-se que o fitoplâncton gere até 80% da oferta mundial de oxigênio. Eles absorvem nutrientes e dióxido de carbono da água e produzem oxigênio através da fotossíntese.
Felizmente, alguns fitoplâncton são extremamente nocivos e tóxicos para os seres humanos e a vida selvagem marinha quando atingem altas concentrações. Certos tipos de fitoplâncton, como o dinoflagelado Karenia brevis (K. brevis), que compõe as marés vermelhas da costa da Flórida, podem liberar brevetoxinas nocivas no oceano e no ar, causando mortes maciças de peixes, mamíferos marinhos e tartarugas marinhas; e queimaduras dolorosas nos olhos e pulmões dos frequentadores da praia próxima. Além disso, grandes extensões do fitoplâncton nas marés vermelhas e outras algas acabam por morrer e afundar no fundo, onde a decomposição por bactérias reduz o conteúdo de oxigénio dissolvido (DO) do ambiente marinho circundante. Se uma quantidade substancial de DO é removida, essa área do oceano pode ser incapaz de suportar a vida marinha, criando algo conhecido como zona morta, causando mortes adicionais de peixes e perda de habitat potencialmente importante.

Maré Vermelha da Flórida 2018

Florida tem experimentado uma das marés vermelhas mais disseminadas e prejudiciais na última década. Entre agosto de 2017 e agosto de 2018, a maré vermelha de 150 milhas de largura fez com que mais de 2.000 toneladas de vida selvagem morta se lavassem nas praias da Flórida, e crescessem. O estado declarou estado de emergência em sete condados, com o condado de Lee a experimentar a maior magnitude de vida selvagem morta (1.700 toneladas). Relatórios documentaram a morte de 115 peixes-boi, um tubarão-baleia juvenil e 354 tartarugas marinhas, incluindo cabeçudos e o crítico Kemp’s Ridley, em perigo de extinção. E isto, para além das mortes massivas de peixes que ocorrem ao longo de ambas as costas.

Originalmente começando no Golfo do México, onde há substancial carregamento de nutrientes de escoamento incontrolado de operações agrícolas terrestres, a maré vermelha tem desde então envolvido a ponta da Flórida, e está impactando a costa Atlântica da Flórida, incluindo o Condado de Palm Beach. Amostras de água têm mostrado concentrações extremamente altas de K. brevis na prolífica maré vermelha, contando mais de um milhão de células (algas individuais) por litro de água. O nível habitual de K. brevis em condições de maré não vermelha é inferior a 1.000 células por litro. Este cenário extremo na Flórida está tendo um impacto severo nas comunidades costeiras e na vida marinha local, com milhões de dólares em custos de limpeza, doenças humanas e perdas significativas nas receitas do turismo. Em agosto de 2018, essa maré vermelha já custou à Flórida US$ 8 milhões em perda de receita somente de negócios costeiros.
Como a maré vermelha ganha cada vez mais cobertura da mídia, pessoas em todo o país têm se perguntado de onde vêm as marés vermelhas, quais são os impactos, o que os está causando e o que podemos fazer para detê-la.

De onde vêm as marés vermelhas

O fitoplâncton existe naturalmente no nosso ambiente marinho e, como mencionado, é essencial para sustentar a vida no nosso planeta. No entanto, o nível habitual de fitoplâncton, ou o nível num “sistema equilibrado”, está apenas em cerca de 1.000 células por litro de água do oceano ou menos. Durante um evento de maré vermelha, a quantidade de fitoplâncton aumenta extensivamente para 1 milhão de células, mesmo até 20 milhões de células, por litro de água do oceano, criando uma “floração”. Então não é como se esta enorme faixa de fitoplâncton existisse durante anos e viajasse pelo nosso oceano impactando diferentes costas; é fitoplâncton bastante local experimentando um crescimento prolífico em um curto espaço de tempo. O que causa estes crescimentos prolíficos do fitoplâncton? O consenso geral é que as marés vermelhas podem e aconteceram naturalmente, mas são exacerbadas pela adição de muitos nutrientes que entram em nossos cursos de água marinhos, emparelhados com o aquecimento das águas.

Além da luz solar, o fitoplâncton requer nutrientes como nitrogênio e fósforo para crescer. Naturalmente, o nitrogênio e o fósforo são bastante limitados em nosso ambiente marinho, portanto as populações de fitoplâncton permanecem sob controle, porque simplesmente não há nutrientes suficientes para suportar populações maiores. No entanto, quando as operações de agricultura super-fertilizada, ou o esgoto rico em nutrientes das operações de alimentação concentrada ou sistemas sépticos defeituosos e instalações de tratamento de águas residuais, escorrimento para nossos ambientes marinhos, ele introduz nutrientes adicionais nos cursos d’água, permitindo que maiores populações de fitoplâncton sejam suportadas, e que floresçam maciçamente. Este processo de crescimento de algas alimentadas por nutrientes e zonas mortas é chamado de eutrofização. Esta água rica em nutrientes também tem sido associada a outras formas de degradação marinha, incluindo o branqueamento dos recifes de coral, os recifes de coral morrem, e mais.
Eventualmente, a maioria dos fitoplâncton que compõem as marés vermelhas morrem e afundam no fundo, onde a decomposição por bactérias reduz o conteúdo de oxigénio dissolvido (DO) do ambiente marinho circundante. Se uma quantidade substancial de DO é removida, essa área do oceano pode ser incapaz de suportar a vida marinha, criando algo conhecido como zona morta, causando mortes adicionais de peixes e perda de habitat potencialmente importante.
Eutrofização
Excerto sobre eutrofização da NOAA:

“Eflorescências de algas nocivas, zonas mortas, e mortes de peixes são os resultados de um processo chamado eutrofização – que começa com o aumento da carga de nutrientes nos estuários e águas costeiras. Sessenta e cinco por cento dos estuários e corpos de água costeira dos Estados Unidos estão moderadamente a severamente degradados por entradas excessivas de nutrientes, o que leva ao florescimento de algas e águas com baixo teor de oxigénio (hipóxicas) que podem matar peixes e ervas marinhas e reduzir os habitats essenciais dos peixes. Muitos destes estuários também suportam populações de moluscos bivalves (por exemplo, ostras, amêijoas, vieiras), que reduzem naturalmente os nutrientes através das suas actividades de alimentação por filtração. Os principais culpados na eutrofização parecem ser o excesso de nitrogénio e fósforo – desde fontes que incluem o escoamento de fertilizantes e efluentes do sistema séptico até à precipitação atmosférica resultante da queima de combustíveis fósseis – que entram nos corpos de água e alimentam o crescimento excessivo de algas, o que, por sua vez, reduz a qualidade da água e degrada os ecossistemas estuarinos e costeiros. A eutrofização também pode produzir dióxido de carbono, que diminui o PH da água do mar (acidificação oceânica). Isto retarda o crescimento de peixes e moluscos, pode prevenir a formação de conchas nos moluscos bivalves, e reduz a captura da pesca comercial e recreativa, levando a colheitas menores e frutos do mar mais caros”

Águas de Aquecimento
Além da sobrecarga de nutrientes nos nossos cursos de água marinhos provenientes de operações agrícolas, a proliferação de algas (por exemplo, marés vermelhas e cianobactérias) é exacerbada pelo aquecimento das águas. Infelizmente, cepas tóxicas como a K. brevis, parecem beneficiar mais do aquecimento das águas do que as cepas inofensivas do fitoplâncton. As águas mais quentes permitem que as algas cresçam mais rapidamente. Entre 1971 e 2010, a quarta avaliação do IPCC estima que a temperatura da superfície do mar aqueceu em média 0,11 graus Celsius (32 °F) a cada década, e continua a aquecer.
“Assim, se as águas do oceano ao redor da Flórida se tornarem mais quentes, é razoável esperar problemas mais frequentes com os microorganismos nocivos” – Universidade da Flórida.
“Além do aquecimento médio a longo prazo devido à mudança climática, a temperatura da superfície do mar varia significativamente ao longo das estações. É por isso que as eflorescências de algas nocivas são geralmente sentidas sazonalmente, mas como estamos a ver para 2018, podem durar até um ano se as temperaturas da água permanecerem suficientemente altas.

Onde as Marés Vermelhas Ocorrem

Ocorrem eflorescências de algas nocivas e marés vermelhas em todo o mundo, tendo sido registadas ao largo da costa de todos os estados costeiros dos EUA. É difícil dizer quando esperar as marés vermelhas, uma vez que ocorreram ao longo do ano, mas geralmente são desencadeadas quando a água está mais quente durante os meses de verão. O mapa abaixo mostra a frequência da mortandade de plantas e animais induzida pela maré vermelha entre 1997 e 2006.

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Figure 1. Mapa por Woods Hole Oceanographic Institution mostrando localização e freqüência de mortalidades de animais e plantas induzidas pela maré vermelha.
No Golfo – a porção sudeste do Texas e a borda sudoeste da Flórida obtêm marés vermelhas quase anuais (saiba mais aqui). Entre 2017 e 2018, as marés vermelhas têm ocorrido continuamente ao largo da costa do Golfo da Flórida. Na costa oeste, as marés vermelhas parecem ser mais frequentes na Califórnia, entre Santa Bárbara e San Diego, mas novamente – elas aparecem em todas as áreas costeiras do planeta (veja os mapas de distribuição aqui). Se associarmos marés vermelhas com áreas de alto carregamento de nutrientes, faz sentido que o Golfo (a liberação do Rio Mississippi) tenha florações de algas bastante freqüentes e em larga escala. Como as marés vermelhas são coordenadas com a temperatura do oceano e o carregamento de nutrientes, as agências são geralmente capazes de prever quando uma maré vermelha irá ocorrer. Para a região do Golfo do México, verifique esta ferramenta de previsão (para marés vermelhas e cianobactérias tóxicas). Para o Lago Erie, use esta ferramenta de previsão da floração de algas nocivas (principalmente para cianobactérias tóxicas).

Os Impactos das Marés Vermelhas

Os dois principais tipos de fitoplâncton são diatomáceas e dinoflagelados. A principal diferença entre os dois é que os dinoflagelados têm a capacidade de se impulsionar, enquanto as diatomáceas dependem completamente das correntes oceânicas para se movimentarem. As marés vermelhas prejudiciais vividas ao largo das costas americanas são normalmente alimentadas por dinoflagelados. Os tipos de dinoflagelados variam de acordo com a região, com a Costa Sudeste e o Golfo a experimentarem mais casos de dinoflagelados nocivos Karenia brevis (K. brevis), a Costa Oeste a experimentarem mais casos de Gonyaulax, o Nordeste a experimentarem Alexandrium e o Caribe a experimentarem Gambierdiscus toxicus.
Tabela 1. Lista de Espécies Nocivas de Fitoplâncton, Impactos & Região de Ocorrência (Não Abrangente). Fonte: Scripps Institute of Oceanography & University of California, Santa Cruz

Como notado, Nem todo fitoplâncton é nocivo, na verdade a maioria é inofensivo, mas as espécies listadas acima representam um punhado do fitoplâncton nocivo capaz de produzir toxinas que podem ser transportadas pelo ar (K. brevis), ou podem envenenar a vida selvagem marinha e humana que a consome ou os frutos do mar contaminados.
Saúde humana
Os impactos na saúde humana associados às marés vermelhas dependem das espécies de fitoplâncton, como mostra a Tabela 1. Algumas marés vermelhas são relativamente inofensivas, com pessoas capazes de nadar ou surfar durante um evento. Alguns fitoplâncton tóxicos, como o K. brevis na Flórida, liberam toxinas transmitidas pelo ar que podem ser inaladas diretamente pelas pessoas na praia, causando irritação dos olhos, pele, garganta e pulmões, e impactos potencialmente graves para aqueles com condições pulmonares como asma. Alguns estimam que as toxinas breves de K. brevis podem viajar até 1 milha para o interior, dependendo da velocidade e direção do vento. Finalmente, outros fitoplâncton tóxico só representam um risco para a saúde humana pelo consumo de frutos do mar contaminados. É por isso que é importante saber que tipo de diatomáceas ou dinoflagelados compõem as marés vermelhas na sua área. Veja a seção de recursos abaixo para mais informações sobre as ameaças e ocorrências regionais, e este site do CDC para informações específicas sobre os impactos na saúde humana.

Saúde dos animais de estimação
Marés vermelhas tóxicas também podem representar um risco para os seus animais de estimação, causando impactos neurológicos, incluindo convulsões e paralisia se o seu animal de estimação consome diretamente frutos do mar contaminados ou o fitoplâncton. A River Landings Animal Clinic recomenda: “Se seu animal está agindo de forma diferente, experimenta uma convulsão, é desajeitado, tem diarréia, está tremendo, perde o equilíbrio, parece confuso ou parece não ser capaz de ver, procure cuidados veterinários imediatamente”
Vida selvagem marinha
Marés vermelhas podem prejudicar a vida selvagem marinha, criando zonas mortas temporariamente e reduzindo a DO; envenenando diretamente a vida selvagem; envenenando fontes de alimento; e cobrindo fisicamente a vida selvagem, reduzindo sua capacidade de se mover, caçar e se alimentar. Muitas das seguintes informações são obtidas da Florida Fish and Wildlife Conservation Commission.

Como mencionado, quando as marés vermelhas eventualmente morrem, elas afundam no fundo do oceano e são consumidas pelas bactérias marinhas. Durante este processo, as bactérias também consomem grande parte do oxigénio dissolvido na água marinha circundante, reduzindo a quantidade de oxigénio disponível para outras espécies marinhas que dependem desse oxigénio para respirar e sobreviver. Enquanto se aguarda a magnitude da maré vermelha, isto pode criar uma “zona morta” temporária, incapaz de suportar a vida marinha. Felizmente, muita vida selvagem marinha é capaz de simplesmente nadar para longe destas áreas hipóxicas, mas não todas, pois invertebrados como mexilhões, esponjas e ouriços-do-mar são incapazes de se moverem para longe. Além disso, quando eventos hipóxicos ocorrem em viveiros importantes, áreas de reprodução e áreas de alimentação, os impactos no ecossistema local e populações próximas podem ser severos.
O envenenamento direto da vida selvagem marinha é esperado que seja a principal causa das mortes maciças de peixes experimentadas na Flórida durante o evento da maré vermelha de 2018. A exposição à K. brevis causa paralisia, convulsões, “torção violenta e natação com saca-rolhas”, e a eventual incapacidade de usar e controlar adequadamente as guelras, resultando em asfixia e morte. Isto pode ocorrer mesmo em concentrações relativamente baixas a médias de K. brevis, a 250.000 células por litro de água do oceano. As tartarugas marinhas também podem ser diretamente envenenadas e apresentar efeitos similares de perda de coordenação, movimentos descontrolados do corpo e letargia.
Apenas como os humanos, consumir frutos do mar contaminados pode ter conseqüências severas na vida marinha. Por exemplo, em Monterey, Califórnia, mais de 400 leões marinhos morreram após terem sido envenenados pelo consumo de anchovas contaminadas com ácido domóico durante uma maré vermelha local de Pseudonitzschia australis. Em 1988, uma morte horrível de mais de 740 golfinhos bottlenosed ocorreu ao largo da costa atlântica dos EUA. Os cientistas suspeitam que foi uma mistura de inalação direta de toxinas e consumo de frutos do mar contaminados. Três outros golfinhos morreram desde então, principalmente na Florida Panhandle, com 93% dos golfinhos mortos testados contendo brevetoxinas no seu sistema. Até o peixe-boi foi envenenado por ter consumido ervas marinhas contaminadas durante a floração do K. brevis.
Por último, a faixa física das marés vermelhas pode causar a morte de uma grande quantidade de vida selvagem marinha. Em 2007, centenas de aves marinhas foram mortas por terem suas penas cobertas pelo dinoflagelado Akashiwo sanguinea durante um evento de maré vermelha ao largo de Monterey, CA. A camada viscosa de fitoplâncton fez com que as penas das aves perdessem a repelência à água, o que é essencial para que as aves permaneçam no calor necessário ao seu corpo. Sem a repelência à água, as aves ficam muito molhadas e a temperatura do seu corpo cai fatalmente.
Economia
Custos econômicos das marés vermelhas tóxicas podem ser extensos, e incluem limpezas financiadas pelo governo (principalmente de animais selvagens mortos), perda de turismo oceânico e receitas de recreação, aumento de visitas hospitalares e dias de doença, e perda de receitas da pesca comercial e recreativa. Um estudo de 2000 descobriu que o impacto anual das HAB’s na pesca comercial varia de 13 milhões a 25 milhões de dólares. Os custos de limpeza de um condado na Flórida foram calculados em até $250.000 para um único condado durante um evento de maré vermelha. E até agosto de 2018, a maré vermelha de 2017-2018 já custou à Flórida US$ 8 milhões em receitas perdidas somente de negócios costeiros.
Embora os impactos económicos completos das marés vermelhas e das HAB’s sejam difíceis de quantificar, o seguinte slide fornecido pela National Water Sentinels Harmful Algae Blooms (HABs) e o You Webinar de 26 de Fevereiro de 2019 fornece um bom resumo:

Como Prevenir Marés Vermelhas

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Embora este seja geralmente um fenómeno natural, a verdade é que a gravidade destes acontecimentos está a piorar devido às alterações climáticas e às grandes quantidades de poluição de nutrientes descarregados nas águas costeiras. Os fertilizantes agrícolas e paisagísticos lixiviam-se para os cursos de água subterrâneos e superficiais. As infra-estruturas de águas residuais, tais como sistemas sépticos e esgotos, rompem, transbordam e acabam por não tratar os nossos resíduos. Infelizmente, durante toda esta crise, o Congresso permitiu que o Harmful Algal Bloom and Hypoxia Research and Control Amendments Act of 2017 (S.1057) expirasse em Setembro de 2018, o que teria exigido uma avaliação das eflorescências prejudiciais de algas resultantes das descargas do Lago Okeechobee; e estabeleceu um processo para permitir que as eflorescências de algas e eventos hipóxicos fossem declarados um “Evento de Significado Nacional”. Tem havido uma falha em todos os níveis de governo em tomar medidas para proteger a água limpa para recreação segura, vida selvagem e economias prósperas de turismo de praia.
Nossos funcionários eleitos precisam prestar atenção a esta crise de saúde pública e econômica e tomar medidas para controlar o fluxo de poluição para os cursos d’água e praias que impulsionam a nossa economia de turismo costeiro. Veja abaixo as ações que os membros da comunidade local, as cidades e os estados podem fazer para parar o futuro florescimento severo de algas:
Ações que todos nós podemos tomar:

• Passar o cocó. Pegue o lixo do seu animal de estimação
• Lave seu carro sobre a grama ou cascalho, não na rua. Melhor ainda levá-lo a uma lavagem de carro comercial.
• Lave o seu quintal mais Amigo do Oceano
  • Vá orgânico. Pare de usar fertilizantes químicos e pesticidas
  • Aplique mulch e adubo para construir um solo saudável em vez disso

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  • Plante plantas nativas e apropriadas para o clima
  • Direcione calhas e caleiras de chuva para o seu paisagismo para diminuir a velocidade da chuva e esponja para cima. Saiba mais aqui.
• Show up at City Council and demand the actions below

Acções jurisdicionais locais poderiam incluir:

• Conduzir inspeções obrigatórias de fossas sépticas
• Pós fechar as praias e avisos de saúde rápida e publicamente
• Passar fortes restrições locais de fertilizantes (veja Manatee County para um bom exemplo)
• Implementar programas pró-ativos para controlar a poluição das águas pluviais, tais como Ocean Friendly Gardens
• Inspeccionar e manter a infra-estrutura de esgotos

Acções a nível estadual poderiam incluir:

• Fundar o programa Florida Healthy Beaches para testar praias de recreio para indicadores bacterianos de água com problemas
• Definir e aplicar normas e regulamentos de qualidade de água mais fortes
• Ajudar a transição das comunidades locais dos sistemas sépticos para os esgotos
• Fornecer financiamento para municípios para inspecionar e manter sua infra-estrutura de esgoto
• Regulamentar e restringir a entrada de fertilizantes da agricultura em áreas de água doce
• Restaurar o fluxo natural de água para a costa

Como ficar seguro durante uma maré vermelha

Maré vermelha representa numerosas ameaças graves à saúde, Por favor, respeite as recomendações das autoridades locais e quaisquer encerramentos de praia, avisos e orientações. Verifique com as autoridades locais quais as áreas que estão sendo afetadas (veja a seção de recursos abaixo para ver se há informações para o seu estado). Comunique doenças ou sintomas, contactando o seu Centro de Controlo de Envenenamentos local. Você também pode tomar as seguintes medidas para manter-se seguro:

• Saiba sobre os tipos de marés vermelhas que freqüentam sua área
• Cheque com seu Departamento de Agricultura local para saber sobre os riscos de consumo de frutos do mar locais durante um evento de maré vermelha
• Se as marés vermelhas locais contiverem espécies nocivas de fitoplâncton (como K. brevis), evite a praia & fique fora da água
• Se você tiver conhecido sensibilidades respiratórias, ficar dentro ou afastar-se da costa
• Reveja os recursos abaixo para mais informações
• Aja agora para prevenir futuras marés vermelhas

Recursos Importantes

Bempreender os Florais de Algas

• O que são os Florais de Algas e Porque São Más? (Ciência Popular)

Florida & Texas

• Situação da Corrente da Maré Vermelha (Florida FWCC)
• Praias Atualmente Afetadas na Flórida (Florida DEP)
• Maré Vermelha no Texas (Texas Parks & Vida Selvagem)
• Efeitos da Exposição ao K. Brevis & Cyanobacteria (Florida Health)

Pacifico

• NOAA Marine Biotoxins Program (Pacific Region)
• Algas Nocivas & Programa e Mapa de Monitorização Regional da Maré Vermelha (SCCOOS)

Nacional

• Um Sistema de Bloom de Algas Prejudiciais à Saúde (OHHABS)
• HAB-Doença Associada (CDC)
• NOAA Ecologia e Oceanografia de Florescimento de Algas Nocivas (ECOHAB)
• Monitorização NOAA e Resposta a Eventos de Florescimento de Algas Nocivas (MERHAB)
• Florescimento de Algas Nocivas (NOAA National Ocean Service)
• Algas Nocivas e Marés Vermelhas (WHOI)
• Maré Vermelha (Surfline)