Pesquisadores alemães da Universidade Heinrich Heine Düsseldorf afirmam que a acidificação dos oceanos está enfraquecendo os dentes afiados dos tubarões, tornando-os quebradiços e frágeis. As descobertas, publicadas no dia 27 de agosto na revista Frontiers in Marine Science, levantam preocupações quanto à sobrevivência de um dos principais predadores do oceano, à medida que o dióxido de carbono continua a reduzir o pH da água do mar.
As more of the greenhouse gas carbon dioxide (CO2) is released into the atmosphere, more of this gas is also absorbed by the oceans. The consequence: The so-called pH-value of seawater decreases, making it more acidic. The acidity has a potentially corrosive effect on minerals – including those in the tooth material of marine organisms.
Sharks are known for being able to replace their teeth, with new ones growing to replace older ones when they wear down. This is crucial for their survival as they rely on their teeth to catch their prey.
A research team headed by Professor Dr Sebastian Fraune from the Institute of Zoology and Organismic Interactions at HHU has, in collaboration with biologists from the Sealife Oberhausen marine aquarium, examined the impact of ocean acidification on shark teeth. They placed shark teeth in containers of water at different levels of acidity: at the current pH of the oceans and at the expected pH in 2300.
“Shark teeth comprise highly mineralised phosphates, but they are susceptible to corrosion. The more acidic water in the simulated 2300 scenario damaged the shark teeth, including roots and crowns, much more than the water at the current acidity level. Global changes are thus so far-reaching that they can impact the microstructure of shark teeth,” says Maximilian Baum, former HHU student and now a freelance diver, photographer and speaker. He is the lead author of the study.
Corresponding author Professor Fraune: “The teeth are highly sophisticated weapons designed to cut flesh, but not to withstand the acidification of the oceans. Our results show how fragile even nature’s sharpest weapons can be. It is possible that the ability of sharks to replace their teeth on an ongoing basis will not be able to keep up with the changes in their environment.”
Teeth shed naturally by blacktip reef sharks (Carcharhinus melanopterus) kept at Sealife Oberhausen were used for the study. These teeth were divided between separate containers – one holding seawater with a pH of 8.1 (the current level) and the other with a pH of 7.3 (what is expected in 2300) – and incubated for eight weeks. Baum: “This pH corresponds to an almost tenfold increase in acidity compared with today.”
The teeth were then examined under the microscope at the Center for Advanced Imaging at HHU. Fraune: “At a pH-value of 7.3, we observed surface damage such as cracks and holes, increased root corrosion and structural deterioration. In addition, the surface morphology was more irregular, which can weaken the structure of the teeth and make them more susceptible to breaking.”
Timo Haussecker, Aquarium Curator at Sealife Oberhausen and co-author of the study: “As we only examined naturally shed teeth, the study does not take account of any repair processes, which may occur in living organisms. The situation may therefore be more complex in living sharks as they may be able to remineralise damaged teeth, albeit with greater energy expenditure.”
“Even moderate decreases in pH-values can impact more sensitive species with slow tooth replacement cycles or have a cumulative effect over the course of time,” adds Baum. “For sharks, it is certainly of great importance that the pH-value of the oceans remains near the current average of 8.1.”
Maximilian Baum and Professor Fraune conclude: “Our research reminds us that anthropogenic changes can impact entire food webs and ecosystems.”
Esta é uma notícia preocupante e um exemplo de como a química atmosférica impacta diretamente a biologia marinha. O estudo da Universidade Heinrich Heine Düsseldorf toca em um ponto crítico: a integridade estrutural da fluorapatita, o mineral que compõe o esmalte dos dentes de tubarão.
Aqui está uma análise do que está acontecendo quimicamente e por que isso é tão vital para esses predadores:
O Processo de Acidificação
Normalmente, o oceano é levemente alcalino. No entanto, à medida que absorve o CO2 da atmosfera, ocorre uma reação química que forma o ácido carbônico (H2CO3), reduzindo o pH da água.
A Estrutura do Dente: Diferente dos humanos, cujos dentes são feitos de hidroxiapatita, os tubarões possuem dentes revestidos de fluorapatita. Isso os torna naturalmente mais resistentes e "pré-fluoretados".
A Corrosão: O estudo mostrou que a exposição prolongada (cerca de 9 semanas) a um pH mais baixo causa uma corrosão visível na superfície dos dentes.
O Impacto Mecânico: Com a superfície danificada, os dentes perdem sua "afiação" e tornam-se propensos a rachaduras e quebras durante a caça.
Abaixo, veja como essa fragilidade afeta o ecossistema como um todo:
| Impacto | Consequência para o Tubarão | Efeito no Ecossistema |
| Eficiência de Caça | Menor capacidade de segurar e cortar presas. | Desequilíbrio nas populações de peixes menores. |
| Gasto Energético | Tubarões precisam trocar de dentes com mais frequência. | O animal gasta mais energia metabólica para regeneração. |
| Sobrevivência | Maior risco de inanição ou infecções bucais. | Perda de predadores de topo, essenciais para a saúde dos recifes. |
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