Population Dynamics and Network Structure in the Global Coral-Symbiont Network Under Water Temperature Variations

Este trabalho investiga a dinâmica populacional e a estrutura de rede da rede global de corais e simbiontes (algas zooxantelas) sob o impacto de variações de temperatura da água. Para isso, foram desenvolvidos modelos matemáticos que descrevem o crescimento populacional de corais e simbiontes em redes bipartidas, considerando suas interações ecológicas e os efeitos do estresse térmico. Dois modelos principais foram propostos: um modelo de crescimento populacional sem capacidade de carga e outro que inclui a capacidade de carga, oferecendo uma visão mais realista das limitações ecológicas. Esses modelos incorporam explicitamente a estrutura da rede, evidenciando como a conectividade entre espécies influencia a resiliência, i.e. capacidade de um organismo – ou de uma população – de recuperar-se após sofrer uma redução em seu tamanho populacional em decorrência de perturbações térmicas, dos corais e de seus simbiontes diante de eventos repetidos de aumento de temperatura. Por meio de análises numéricas em diferentes regiões oceânicas, o trabalho avalia as dinâmicas populacionais em redes reais e em redes aleatórias. Os resultados indicam que a estrutura da rede tem impacto significativo nas dinâmicas populacionais: corais geralmente mostram maior resiliência ao estresse térmico do que os simbiontes, e a complexidade e a conectividade da rede influenciam a capacidade das populações de resistirem a eventos de aquecimento. Além disso, as redes reais se mostraram mais sensíveis a perturbações do que as redes aleatórias, ressaltando a importância de conservar as interações ecológicas naturais. Este estudo gera insights a respeito dos efeitos das mudanças climáticas sobre a rede simbiótica coral-alga e avalia a resiliência ecológica dos recifes de corais em um cenário de mudanças globais.