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eDNA permite contar baleias na costa da Califórnia com 53% mais precisão

Homem em jaqueta laranja coleta amostra em barco próximo a baleia saltando no mar calmo.

Um novo estudo descobriu uma forma de contar baleias sem depender de observar os animais diretamente - a ideia é procurar, na água ao redor, os vestígios microscópicos que elas deixam.

Na prática, o método se mostrou 53% mais preciso do que as abordagens convencionais. Trata-se de um avanço relevante num campo em que estimativas populacionais influenciam, de maneira direta, decisões de conservação.

A pesquisa foi conduzida por biólogos marinhos da Instituição Scripps de Oceanografia da Universidade da Califórnia em San Diego (UC San Diego) e por estatísticos da Universidade Politécnica Estadual da Califórnia (Cal Poly).

O grupo analisou populações de baleias ao longo da costa da Califórnia entre 2014 e 2020, abrangendo a faixa oceânica de San Diego a Morro Bay.

Por que contar baleias é tão difícil

Baleias percorrem distâncias imensas, passam a maior parte do tempo abaixo da superfície e emergem quando “querem”.

Os métodos tradicionais - levantamentos visuais a partir de embarcações ou aviões, identificação por fotografias, monitoramento acústico, imagens de satélite - esbarram no mesmo obstáculo básico.

Em resumo, os animais não se comportam de um jeito que permita observação consistente.

Diante disso, os pesquisadores levantaram a hipótese de que a própria água poderia trazer um sinal mais confiável: não as baleias em si, mas a marca ecológica que elas deixam no ambiente.

A pegada da alimentação

Baleias de barbatana (baleias com barbatanas filtradoras) se alimentam filtrando. Elas engolem grandes volumes de água do mar, empurram essa água através das placas de barbatana e retêm krill, zooplâncton e peixes pequenos.

Quando esse comportamento se repete, em grande escala, ao longo de semanas e meses, ele altera as comunidades de microrganismos e de plâncton na água ao redor.

A proposta da equipe foi detectar essa alteração e, a partir dela, inferir quantas baleias estiveram presentes.

Para isso, eles usaram DNA ambiental, ou eDNA. O procedimento envolve filtrar uma amostra de água do mar, extrair o DNA dos organismos que estavam ali e amplificar marcadores genéticos específicos.

Com isso, obtém-se um retrato detalhado da comunidade microbiana e do plâncton naquele ponto.

Rastreando baleias por DNA (eDNA)

A equipe recorreu a dados das Investigações Cooperativas de Pesca Oceânica da Califórnia (CalCOFI), o programa de monitoramento de ecossistemas marinhos mais antigo do mundo, atualmente em seu 77º ano.

Os pesquisadores compararam os perfis da comunidade microbiana com estimativas de densidade de baleias obtidas por levantamentos visuais diretos.

Em seguida, desenvolveram modelos estatísticos para verificar quão bem um conjunto de dados poderia prever o outro.

Muitas abordagens dependem de proxies ambientais indiretos que estão vários passos afastados da biologia real das baleias”, disse a autora principal do estudo, Erin Satterthwaite.

Nosso trabalho usa eDNA para caracterizar a estrutura da comunidade microbiana e do pequeno plâncton, o que se soma às informações oceanográficas existentes ao incorporar informações ecológicas de habitat das baleias, o que melhora nossa capacidade de prever densidades de baleias.”

Colaboração entre áreas diferentes

Os resultados chamaram atenção: os modelos baseados em microrganismos superaram as técnicas tradicionais de previsão em 53%.

O conceito deste projeto foi tentar encontrar um sinal indireto baseado em relações ecológicas nas comunidades microbianas que estão na água e em como elas respondem a macro-organismos, como as baleias”, explicou o coautor Trevor Ruiz.

O projeto reuniu especialistas de áreas que nem sempre trabalham em conjunto.

Havia muitos colaboradores de diferentes campos, de estatística a ecologia marinha e genômica, e ver pessoas dessas disciplinas se juntando para formar o produto final foi um dos aspectos mais interessantes”, afirmou o coautor Nick Patrick.

A equipe também disponibilizou seus métodos estatísticos como um software para download, o que torna a abordagem acessível a outros pesquisadores que estejam lidando com problemas diferentes.

Direções para pesquisas futuras

Para gestores de conservação, monitorar melhor as populações é parte do esforço para proteger baleias contra colisões com navios, emalhe em equipamentos de pesca e perturbações por ruído.

Tudo isso depende de saber onde as baleias estão, em que quantidade e em qual época do ano.

O estudo também ilumina uma relação que há muito desperta curiosidade em ecólogos: de que maneira os maiores animais do oceano moldam as comunidades dos menores.

À medida que a tecnologia de eDNA continua ficando mais barata e mais acessível, o mesmo método pode, em tese, ser aplicado a outras grandes espécies marinhas, como tubarões ou peixes de mar aberto.

Por enquanto, o trabalho deixa um argumento discretamente convincente: se você quer encontrar uma baleia, às vezes o melhor lugar para procurar é a água que ela deixou para trás.

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