As lontras marinhas hámuito são reconhecidas como um exemplo cla¡ssico de espanãcie-chave, um predador dominante que mantanãm o equila­brio dos ecossistemas florestais de algas marinhas controlando as populações de ouria§os-do-mar, que são vorazes criadores de algas.

Desde 2014, no entanto, as florestas de algas da Califórnia diminua­ram drasticamente, e vastas áreas da costa onde antes cresciam são agora "ouria§os-do-mar", o fundo do mar atapetado com ouria§os-do-mar roxos e pouco mais. Isso ocorreu aténa Baa­a de Monterey, que abriga uma grande população de lontras marinhas.

Em 2017, o estudante de graduação da UC Santa Cruz, Joshua Smith, decidiu entender o porquaª. "Aqui na Baa­a de Monterey, agora temos um mosaico irregular, com ouria§os-do-mar desprovidos de algas marinhas diretamente adjacentes a manchas de floresta de algas que parecem bastante sauda¡veis", disse Smith. "Quera­amos saber como aconteceu esse surto de ouria§os-do-mar onde hátantas lontras, como as lontras reagiram e o que isso significa para o destino das florestas de algas aqui na Costa Central?"

Trabalhando com uma equipe de pesquisadores de lontras marinhas na UCSC, no US Geological Survey e no Monterey Bay Aquarium, Smith conduziu intensas pesquisas subaqua¡ticas ao longo da Pena­nsula de Monterey durante um período de três anos. O estudo baseou-se em décadas de monitoramento de longo prazo das populações de lontras marinhas e ecossistemas florestais de algas marinhas ao longo da costa da Califa³rnia.

As descobertas de Smith, publicadas em 8 de mara§o na revista Proceedings of the National Academy of Sciences , contam uma história fascinante de como as respostas comportamentais de predadores e presas a smudanças nas condições podem determinar o destino de todo um ecossistema.

Tudo começou em 2013 com o surto de uma doença misteriosa chamada sa­ndrome de perda das estrelas do mar, que dizimou estrelas do mar em toda a costa oeste. Entre as espanãcies mais atingidas estava a estrela do mar girassol (Pycnopodia helianthoides), um importante predador do ouria§o-do-mar. Mas, de acordo com Smith, esse foi apenas um fator que levou a um grande surto de ouria§os-do-mar.

"Acreditamos que vários fatores iniciaram o surto de ouria§os", disse ele. "A perda de um grande predador de ouria§os foi logo seguida por um decla­nio na produtividade das algas devido a estressores clima¡ticos."

Nas florestas de algas, os ouria§os-do-mar ocupam principalmente fendas em recifes rochosos no fundo do mar, onde são protegidos de predadores. Pedaa§os de algas caem no recife como folhas caindo em uma floresta, entregando comida diretamente para os ouria§os em seus abrigos.

Kelp prospera onde águafria e rica em nutrientes jorra ao longo da costa das profundezas do oceano, e kelp gigante (a espanãcie dominante na Costa Central) pode crescer mais de trinta centa­metros por dia em boas condições. Em 2014, no entanto, uma onda de calor marinha sem precedentes atingiu o Nordeste do Paca­fico. Conhecida como "a bolha", ela se espalhou pela costa oeste do Alasca a  Califórnia central. Por volta da mesma anãpoca, um grande evento El Nia±o trouxe águaquente do sul para a costa.

Com toda aquela águaquente banhando a costa, as taxas de crescimento das algas caa­ram drasticamente. Isso significou menos detritos de algas a  deriva nas fendas dos recifes, e ouria§os-do-mar começam a emergir em busca de alimento. Sem estrelas do mar por perto para ataca¡-los, os ouria§os ceifaram as folhas vivas das algas, transformando as florestas de algas em matagais.

"Aconteceu tão rápido que, antes de sabermos, perdemos mais de 80% da cobertura florestal de algas do norte da Califa³rnia", disse Smith. "Tambanãm tivemos um surto de ouria§os na Costa Central, mas não na mesma extensão que nas áreas ao norte de Sa£o Francisco."

Smith e seus colegas descobriram que lontras marinhas na Costa Central responderam ao surto de ouria§os aumentando drasticamente seu consumo de ouria§os, comendo cerca de três vezes mais ouria§os do mar do que comiam antes de 2014. Graças a uma abunda¢ncia de presas (incluindo um aumento em mexilhaµes, bem como ouria§os), a população de lontras marinhas aumentou substancialmente após 2014, de cerca de 270 para cerca de 432 lontras marinhas na regia£o de Monterey, no extremo sul da Baa­a de Monterey.

No entanto, o ouria§o-barrens permaneceu. Um olhar mais atento sobre o comportamento de forrageamento das lontras marinhas explicou o porquaª. A equipe de Smith descobriu que as lontras se alimentavam de ouria§os nas áreas remanescentes da floresta de algas, mas não nos matagais.

“a‰ fa¡cil ver da costa onde eles estãomergulhando repetidamente e encontrando ouria§os-do-mar”, disse ele.

A equipe de mergulho pesquisou esses locais, bem como as áreas que não eram alvo de lontras, e coletou ouria§os para examinar no laboratório. Os pesquisadores descobriram que os ouria§os dos leitos de algas tinham um valor nutricional muito maior do que os dos ouria§os-do-mar, com ga´nadas grandes e ricas em energia. Nos matos, entretanto, os ouria§os estãomorrendo de fome e não vale o esfora§o para uma lontra faminta.

“Algumas pessoas os chamam de ouria§os zumbis”, disse Smith. "Vocaª os abre e eles ficam vazios. Portanto, as lontras estãoignorando os ouria§os-do-mar e indo atrás dos ouria§os nutricionalmente lucrativos na floresta de algas."

Ao fazer isso, as lontras marinhas estãoajudando a manter aquelas manchas de floresta de algas sauda¡veis, que agora são de importa¢ncia crucial para a persistaªncia de algas gigantes ao longo da costa. Os esporos produzidos a partir dessas manchas remanescentes podem eventualmente semear novamente as áreas estanãreis e restaurar os leitos de algas.

As lontras marinhas sozinhas, no entanto, não perturbara£o os ouria§os. Algum outro fator énecessa¡rio para limpar ouria§os-do-cha£o o suficiente para permitir que novas plantas de algas cresa§am la¡. Smith disse que outro predador pode ajudar a derrubar a população de ouria§os, ou uma doena§a, ou atémesmo uma grande tempestade trazendo grandes ondas de devastação. Alguns grupos estãoatéexplorando intervenções humanas, enviando equipes de mergulhadores voluntários para remover ouria§os-do-mar em um esfora§o para restaurar as florestas de algas.

Mark Carr, professor e presidente de ecologia e biologia evolutiva da UC Santa Cruz, disse que as diferenças entre as florestas de algas nas costas sul, central e norte da Califórnia são impressionantes. Carr, que éo conselheiro de Smith, mas não um coautor do artigo PNAS, tem estudado florestas de algas ao longo da costa oeste por anos. Ele disse que os leitos de algas do sul da Califórnia não diminua­ram na proporção observada nas costas central e norte.

"A diferença no sul da Califórnia éque, embora tenham perdido as estrelas do mar, eles tem outros predadores como a lagosta espinhosa e o sheephead da Califa³rnia, que são capazes de controlar as populações de ouria§os e permitir que as florestas de algas persistam", disse Carr.

Os canteiros de algas do norte da Califa³rnia, em contraste, se saa­ram muito pior. A ausaªncia de lontras marinhas ao norte de Sa£o Francisco pode ser um fator, mas édifa­cil dizer porque a espanãcie dominante de algas formadoras de dossel édiferente, com alga marinha (Nereocystis leutkeana) dominante no norte e algas gigantes (Macrocystis pyrifera) nas costas central e sul.

"a‰ possí­vel que a presença de uma população sauda¡vel de lontras marinhas no norte tenha tornado essas florestas de algas marinhas mais resistentes, mas édifa­cil especular", disse Carr. "O papel de um predador pode ser muito diferente dependendo de onde vocêesta¡."

Os estudos pioneiros de lontras marinhas e florestas de algas conduzidos nas Ilhas Aleutas por James Estes, agora professor emanãrito de ecologia e biologia evolutiva na UCSC, mostraram que, a  medida que a população de lontras marinhas nas Aleutas se recuperava da quase extinção, as lontras transformaram os ouria§os-do-mar em florestas de algas enquanto recolonizavam ilhas. Mas essas interações estãoacontecendo de forma diferente na Costa Central e podem ter outro resultado no norte da Califa³rnia.

"Este estudo não apenas afina nossa compreensão do papel das lontras marinhas nas florestas de algas marinhas , mas também enfatiza a importa¢ncia do comportamento animal", disse Smith. "Muito disso éimpulsionado pelo comportamento - os ouria§os mudando seu comportamento para forrageamento ativo e as lontras escolhendo caçar ouria§os sauda¡veis ​​na floresta de algas - e essas interações comportamentais tem implicações para o destino geral do ecossistema."