Impactos ambientais sobre corais brasileiros e em sua comunidade associada - Santos, Henrique Fragoso dos (UFRJ, 2013)
[PT] Os recifes de coral se destacam como principal ecossistema na manutenção da biodiversidade marinha. No entanto, os corais correm sério risco devido às ações antropogênicas, das quais podemos destacar a contaminação por petróleo e os efeitos relacionados às mudanças climáticas. No entanto, estudos na área de microbiologia vêm demonstrando a capacidade de resiliência desses animais graças à relação simbiótica com a sua microbiota associada. Desta forma, o presente trabalho teve como objetivos: (i), o estudo de metodologias que melhorem a extração de DNA de micro-organismos associados aos corais; (ii), a avaliação do impacto de um derramamento de óleo e o desenvolvimento e avaliação do uso da biorremediação em área recifal; (iii), avaliação do impacto dos efeitos das mudanças climáticas em comunidades microbianas chaves para manutenção da saúde do coral; (iv), avaliação do perfil microbiano relacionado a uma nova doença ainda não relatada em recifes brasileiros. Para melhorar o acesso à microbiota associada ao coral, foram testados 4 diferentes metodologias de extração de DNA, das quais se destacou o método Z, utilizando o kit ZR Soil Microbe DNA Kit com algumas modificações específicas. Para avaliação do impacto de um derramamento de óleo e o desenvolvimento de técnicas de biorremediação em área recifal, foram desenvolvidos microcosmos marinhos para estudos de contaminação com óleo. Como modelo de estudo foi utilizado o coral Mussismilia harttii e foi realizada uma avaliação polifásica, mensurando o potencial fotossintético das zooxantelas (Fv/Fm), a degradação dos hidrocarbonetos petrogênicos, biomarcadores moleculares, assim como a resposta da microbiota. A avaliação do Fv/Fm revelou que a fração do óleo solúvel em água provocou um grande impacto nos corais que foi minimizado pela ação do consórcio de bactérias degradadoras desenvolvido no presente estudo.O consórcio foi capaz de aumentar a porcentagem de degradação dos hidrocarbonetos totais do petróleo (HTP) em 40%, assim como, minimizar o impacto do óleo no perfil da comunidade bacteriana dominante do coral. Para a avaliação do impacto das mudanças climáticas globais em comunidades bacterianas chaves para manutenção da saúde do coral, foram utilizadas como alvo as bactérias capazes de fixar nitrogênio associadas ao coral M. harttii. Para tal, foi utilizado o mesocosmo marinho do Projeto Coral Vivo, no qual foi possível avaliar o impacto da elevação de temperatura sobre essas comunidades. Os resultados revelaram que a elevação em +2 e 4,5ºC provocaram um aumento na abundância e diversidade das bactérias diazotróficas associadas ao coral, com a alteração de grupos específicos. Esses dados revelam a capacidade da elevação da temperatura global em alterar uma comunidade bacteriana chave na ciclagem do nitrogênio em ambiente recifal. Finalizando, foi estudado o perfil da comunidade de bactérias totais, cianobactérias e micro-eucariotos, no primeiro relato de uma doença similar a Doença da Banda Preta (BBD-like) em corais no Oceano Atlântico Sul. Os resultados revelaram que as diferentes regiões estudadas (saudável, doente e pósdoença) do coral doente da espécie Millepora alcicornis, possuíam perfis específicos para os grupos avaliados, e ainda, foi possível identificar potenciais patógenos relacionados a esta doença, como a bactéria da espécie Prosthecochloris vibrioformis.[EN] Coral reefs emerge as the main ecosystem in maintaining marine biodiversity. However, corals are under serious risk due to anthropogenic activity, such as oil pollution and the effects of global climate change. Studies of the microbiology of corals, however, are showing the resilience capacity of these animals due to their symbiotic relationship with their associated microbiota. Because of that, the aims of this work were: (i), to evaluate methodologies to improve the extraction of DNA from microorganisms associated with corals; (ii), study the impact of oil spill and the bioremediation technique in reef area; (iii), study the impact of climate change effects on microbial communities to maintain the health of corals; (iv), describe the key microbial profile of a new so far unreported disease in Brazilian reefs. To improve the access to microbiota associated with corals, 4 different methods of DNA extraction were tested, and the Z method turned out to be the most efficient one. This method used the ZR Soil Microbe DNA Kit with some specific modifications. To evaluate the impact of oil spill and bioremediation technique in reef area, we developed a marine microcosm to study oil contamination. Mussismilia harttii coral was used as a study model. This study was performed using polyphasic evaluation. To do this, the photosynthetic potential of zooxanthellae (Fv/Fm), the degradation of hydrocarbons, the molecular biomarkers and the microbiota were evaluated. The evaluation of Fv/Fm showed that the water-soluble fraction of oil caused a great impact on corals, and the consortium of degrading bacteria developed in this study was able to minimize this impact. The consortium was able to increase by 40% the degradation percentage of total petroleum hydrocarbons (TPH), as well as to minimize the impact of oil on the profile of the prevalent bacterial community in the coral.To evaluate the impact of global climate change on key bacterial communities that maintain coral health, nitrogen-fixing bacteria associated with M. harttii coral were used as target. In this study we used the marine mesocosm of Coral Vivo Project, where it was possible to evaluate the impact of temperature rise. The results showed that the increase of +2 and 4.5°C caused an increase in the abundance and diversity of diazotrophs associated with the corals and changed specific groups. This shows the power of the increase of global temperature to change key bacterial communities in nitrogen cycling in reef environments. Finally, we also studied the profile of total bacteria community, cyanobacteria and micro-eukaryotes in the first report of black band disease like of corals in the South Atlantic Ocean. The results revealed that the different regions studied (healthy, sick and post-sickness) of sick corals of Millepora alcicornis species demonstrated specific profiles for all groups studied. It was also possible to identify potential pathogens of this disease, such as the bacteria of the Prosthecochloris vibrioformis species.