O Mito dos Corais Que Requerem Quantidades Ilimitadas de Luz
Por Dana Riddle
Eu tive o prazer de morar na Ilha Grande do Havaí por quase duas décadas e aproveitei todas as oportunidades para estudar os recifes naturais de lá (veja a Figura 1). Um dos meus projetos envolveu a determinação da luz exigida pelos corais fotossintéticos (nota: requeridos contra tolerado.)
Figura 1. Painel do Esta piscina de maré rasa, apenas alguns centímetros de profundidade, contém belos corais havaianos. As experiências foram realizadas em animais encontrados aqui.
Na época, obter as permissões exigidas pelo Estado do Havaí era relativamente fácil e, uma vez que elas estivessem em mãos, o projeto poderia prosseguir. A determinação das taxas de fotossíntese requer todo o equipamento normalmente encontrado em um laboratório úmido, além de alguns instrumentos altamente especializados.
O primeiro deles é um medidor Quantum (ou PAR) de qualidade (discutido com algum detalhe na Parte II desta série). O segundo é um Fluorômetro PAM (Pulse Amplitude Modulation) (Veja a Figura 2.)
Figura 2. Painel do Este instrumento, chamado fluoretômetro, pode determinar taxas de fotossíntese em plantas, algas e zooxantelas.
Em poucas palavras, este instrumento monitora como a luz é usada ou descartada durante o processo de fotossíntese e envolve a medição da fluorescência da clorofila. Pode determinar se a luz é usada em fotoquímica, ou derramada como calor, ou dissipada através de ciclos de proteção naturais. Está bem além do escopo deste artigo discutir esses caminhos.
É suficiente dizer que, dentro do contexto aqui, estamos interessados em quanta luz é necessária para maximizar a fotossíntese dentro das zooxantelas encontradas em corais de águas rasas.
É comum entre muitos acreditar que as zooxantelas encontradas em muitos corais de águas rasas têm uma capacidade ilimitada de absorver luz e usá-la no processo fotossintético. Afinal, é fácil encontrar fotos de corais totalmente emergidas durante a maré baixa e sendo atingidas pela luz solar plena. Isso nos leva a acreditar que mais luz deve ser melhor!
Ao estudar a fotossíntese, há algumas coisas que precisamos saber. A luz (na forma de fótons) pode ser absorvida por fotopigmentos (como tipos de clorofila, peridinina, etc.) e, portanto, flui através dos dois fotossistemas e além na forma de elétrons. Outros pontos a entender - há uma quantidade mínima de luz necessária (chamada de Ponto de Compensação, onde a produção de oxigênio atende às necessidades respiratórias do animal coral e simbiontes.)
O próximo marco é o Ponto de saturação onde a taxa de fotossíntese está no máximo e qualquer aumento na intensidade da luz não resultará em uma taxa mais alta. O terceiro ponto é Fotoinibição Dinâmica - é a proteção à luz alta e envolve o ciclo da xantofila. É um processo natural.
Para os propósitos deste artigo, estamos mais preocupados com o número de fótons (intensidade de luz - PPFD ou PAR) que excede o Ponto de Compensação, atende e excede o Ponto de Saturação e como a Fotoinibição Dinâmica afeta a taxa de fotossíntese.
Duas espécies de coral pedregoso foram escolhidas para esses experimentos. O primeiro foi Porites lobata (comumente chamado de Coral Lobe) e o coral 'SPS' Pocillopora damicornis (os Wart Coral.) Os resultados foram comparáveis, e discutiremos apenas aqueles no procedimento envolvendo P. lobata.
Figura 3 demonstra os resultados.
Figura 3. A fotossíntese máxima nas zooxantelas neste coral pedregoso de Porites foi alcançada a cerca de 200 µmol · m² · sec. Em 350 µmol · m² · segundo, a taxa de fotossíntese foi aproximadamente a de 75 µmol · m² · sec!
Um exame minucioso da Figura 3 revela que a taxa máxima de fotossíntese (Saturação) foi alcançada com uma intensidade de luz de ~ 200 µmol · m² · sec e a Fotoinibição Dinâmica entrou em ação logo em seguida.
A mensagem para levar para casa é esta: Porites os corais que viviam em águas com apenas alguns centímetros de profundidade precisavam apenas de uma fração da intensidade de luz que experimentariam. Suas zooxantelas terão uma taxa máxima de fotossíntese no início da manhã, e seus dispositivos de proteção natural (o Ciclo Xantofila) entram em ação no meio da manhã e os protege até que a intensidade da luz caia no final da tarde (supondo que esteja ensolarado o dia todo .)
Outros experimentos sugerem que a maioria dos corais requer menor intensidade de luz para atingir taxas máximas de fotossíntese.
Na próxima vez, veremos os requisitos de luz de um coral frequentemente encontrado em aquários de recife - Acropora espécies.
https://orphek.com/lighting-the-reef-aquarium/
https://orphek.com/lighting-the-reef-aquarium-part-ii/