As alterações climáticas (CC) são um problema antrópico que representa uma das maiores ameaças à biodiversidade. Espera-se que os oceanos sofram uma redução do pH de ~0,3 unidades e aqueçam até ~3,5°C até 2100. A frequência e gravidade de eventos extremos associados, tais como ondas de calor marinhas (MHW) também se espera que aumentem no mesmo período de tempo. As próprias alterações climáticas causam ameaças graves aos ecossistemas, mas os efeitos multiplicadores podem ocorrer em combinação com outros fatores de stress ambiental, tais como contaminantes emergentes.
As alterações climáticas alteram a especiação e biodisponibilidade dos contaminantes com consequências nos mecanismos de bioacumulação e desintoxicação e nas respostas toxicológicas. A União Europeia e os EUA consideram os Elementos Terrestres Raros (REE) como elementos críticos tecnológicos (TCE). Estes elementos são considerados cruciais devido ao seu risco de fornecimento, o que pode criar um estrangulamento principal para a economia mundial. Os REE são vitais para o fabrico de tecnologias ambientais inovadoras e ecológicas e de produtos industriais e médicos. Com o aumento das aplicações de REE, a emissão para os ecossistemas aquáticos é uma realidade. Assim, os REE são contaminantes emergentes da mais crucial relevância, que até agora não tinham qualquer regulamentação relativa à máxima concentração e descarga no ambiente. Não obstante, a informação sobre a disponibilidade de REE, comportamento ambiental, e potencial impacto ecotoxicológico nos ecossistemas é escassa. Além disso, como faltam conhecimentos sobre a CC cumulativa e os fenómenos extremos e as concentrações crescentes de REE, esta proposta original visa estreitar esta lacuna de conhecimentos em relação a espécies bivalves económicas e ambientalmente relevantes. Este projeto selecionou três espécies bivalves chave com habitats distintos: o mexilhão Mytilus sp., a concha de carpete estriada Ruditapes decussatus e a amêijoa de surf Spisula solida. Estas espécies têm uma ampla distribuição europeia e têm sido sistematicamente utilizadas como bioindicadores de poluição ambiental, e sabe-se que as REE são significativamente acumuladas pelos bivalves. Como vias potenciais para a absorção humana, a avaliação dos níveis de REE nesta espécie comercialmente relevante é da maior importância. Além disso, o conhecimento da biodisponibilidade e bioacumulação destes organismos-chave económicos e ecológicos ao longo da costa portuguesa será fundamental para as próximas experiências. Por conseguinte, este projeto científico está dividido em três fases. Em primeiro lugar, devem ser acedidos níveis de base de REE num gradiente latitudinal notável ao longo da costa portuguesa em diferentes estações do ano. Em segundo lugar, as experiências de exposição laboratorial ao fim do século projetaram condições abióticas de aquecimento e acidificação dos oceanos, ao aumento da frequência e intensidade das ondas de calor marinhas, e três REE selecionadas (Lanthanum (La), Cerium (Ce) e Gadolinium (Gd)) irão fornecer uma visão holística dos efeitos combinados destes fatores de stress sobre os processos de bioacumulação e eliminação de REE, e resultados ecotoxicológicos através de um esboço detalhado dos desempenhos bioquímicos dos organismos. Por último, para melhor delinear os impactos da CC nos processos de acumulação e eliminação de La, Ce e Gd e nos resultados ecotoxicológicos, será construído um modelo abrangente abrangendo dados biométricos, concentrações elementares, parâmetros abióticos, e alterações bioquímicas, genéticas e metabólicas. Esta proposta compreende seis objetivos principais: i) avaliar e comparar os atuais níveis de REE de base presentes em diferentes matrizes (bivalves, água, sedimentos), em habitats distintos, ao longo da costa portuguesa; ii) avaliar o impacto do aquecimento dos oceanos e da acidificação na bioacumulação e eliminações de REE chave selecionadas (La, Ce e Gd); iii) detalhar os efeitos combinados do aquecimento dos oceanos, acidificação e La, Ce e Gd no desempenho bioquímico, genético e metabólico, nas espécies bioindicadoras selecionadas; iv) caracterizar os impactos dos eventos extremos MHW na bioacumulação e eliminação de La, Ce e Gd. v) descrever os efeitos de MHW e La, Ce e Gd, numa abordagem multissetorial sobre o desempenho bioquímico, genético e metabólico das espécies; vi) integrar, sistematizar e ter uma visão geral dos dados e resultados obtidos através da avaliação de um modelo bioenergético. Esta proposta junta-se a uma equipa holística de peritos que asseguram o know-how necessário para alcançar com sucesso os objetivos descritos e é apoiada pelas instalações aquícolas Aquário Vasco da Gama que apresentam condições optimizadas para realizar experiências de hipercapnia de aquecimento, MHW e ecotoxicologia. Além disso, este projeto contribuirá para o Objetivo 12 de Consumo e Produção Responsável, Objetivo 13 de Ação Climática, e Objetivo 14 de Vida Abaixo da Água da Agenda 2030 da ONU, que se alinha com o compromisso do governo português.
