Cientistas da Universidade de Stanford descobriram uma mudança surpreendente no Oceano Ártico. Explosões explosivas de fitoplâncton, as pequenas algas na base de uma teia alimentar encimadas por baleias e ursos polares, alteraram drasticamente a capacidade do Ártico de transformar carbono atmosférico em matéria viva. Na última década, o aumento substituiu a perda de gelo do mar como o maior fator de mudanças na absorção de dióxido de carbono pelo fitoplâncton.
A pesquisa aparece em 10 de julho na Science. O autor sênior Kevin Arrigo, professor da Escola de Ciências da Terra, Energia e Meio Ambiente de Stanford (Stanford Earth), disse que a crescente influência da biomassa fitoplanctônica pode representar uma “mudança significativa de regime” para o Ártico, uma região que está esquentando mais rápido do que em qualquer outro lugar. na terra.
O estudo se concentra na produção primária líquida (NPP), uma medida da rapidez com que as plantas e as algas convertem a luz solar e o dióxido de carbono em açúcares que outras criaturas podem comer. “As taxas são realmente importantes em termos de quantidade de comida para o resto do ecossistema”, disse Arrigo. “Isso também é importante, porque essa é uma das principais maneiras pelas quais o CO2 é retirado da atmosfera e para o oceano”.
Uma sopa espessa
Arrigo e colegas descobriram que a NPP no Ártico aumentou 57% entre 1998 e 2018. Esse é um salto sem precedentes na produtividade de uma bacia oceânica inteira. Mais surpreendente é a descoberta de que, embora os aumentos de NPP estivessem inicialmente ligados à retirada do gelo marinho, a produtividade continuou a subir mesmo após o derretimento abrandar por volta de 2009. “O aumento da NPP na última década se deve quase exclusivamente a um recente aumento na biomassa fitoplanctônica, “Disse Arrigo.
Dito de outra forma, essas algas microscópicas já estavam metabolizando mais carbono no Ártico, simplesmente porque estavam ganhando mais água aberta em épocas de crescimento mais longas, graças às mudanças climáticas na cobertura de gelo. Agora, eles estão ficando mais concentrados, como uma sopa de algas espessa.
“Em um determinado volume de água, mais fitoplâncton foram capazes de crescer a cada ano”, disse a principal autora do estudo, Kate Lewis, que trabalhou na pesquisa como Ph.D. aluno do Departamento de Ciências do Sistema Terrestre de Stanford. “É a primeira vez que isso é relatado no Oceano Ártico”.
Novos suprimentos alimentares
O fitoplâncton exige luz e nutrientes para crescer. Mas a disponibilidade e a mistura desses ingredientes em toda a coluna de água dependem de fatores complexos. Como resultado, embora os pesquisadores do Ártico tenham observado a proliferação de fitoplâncton em excesso nas últimas décadas, eles debateram quanto tempo o boom pode durar e quão alto ele pode subir.
Ao reunir uma nova coleção maciça de medidas de cores do oceano para o Oceano Ártico e construir novos algoritmos para estimar as concentrações de fitoplâncton a partir deles, a equipe de Stanford descobriu evidências de que aumentos contínuos na produção não podem mais ser tão limitados por nutrientes escassos quanto se suspeitava. “Ainda é cedo, mas parece que agora há uma mudança para um maior suprimento de nutrientes”, disse Arrigo, professor de Ciências da Terra de Donald e Donald M. Steel.
Os pesquisadores levantam a hipótese de que um novo influxo de nutrientes está fluindo de outros oceanos e varrendo as profundezas do Ártico. “Sabíamos que o Ártico havia aumentado a produção nos últimos anos, mas parecia possível que o sistema estivesse apenas reciclando o mesmo estoque de nutrientes”, disse Lewis. “Nosso estudo mostra que não é esse o caso. O fitoplâncton está absorvendo mais carbono ano após ano à medida que novos nutrientes chegam ao oceano. Isso foi inesperado e tem grandes impactos ecológicos”.
Decodificando o Ártico
Os pesquisadores conseguiram extrair essas idéias das medidas da clorofila do pigmento da planta verde feita por sensores de satélite e cruzeiros de pesquisa. Mas, devido à interação incomum de luz, cor e vida no Ártico, o trabalho exigiu novos algoritmos. “O Oceano Ártico é o lugar mais difícil do mundo para a detecção remota por satélite”, explicou Arrigo. “Algoritmos que funcionam em qualquer outro lugar do mundo – que olham a cor do oceano para avaliar a quantidade de fitoplâncton – não funcionam no Ártico”.
A dificuldade decorre, em parte, de um enorme volume de água do rio que entra na cor chá, que transporta matéria orgânica dissolvida que os sensores remotos confundem com clorofila. Complexidade adicional vem das formas incomuns pelas quais o fitoplâncton se adaptou à luz extremamente baixa do Ártico. “Quando você usa algoritmos globais de sensoriamento remoto por satélite no Oceano Ártico, você acaba com sérios erros em suas estimativas”, disse Lewis.
No entanto, esses dados de sensoriamento remoto são essenciais para entender as tendências de longo prazo em uma bacia oceânica em um dos ambientes mais extremos do mundo, onde uma única medição direta da NPP pode exigir 24 horas de trabalho ininterrupto por uma equipe de cientistas a bordo de um quebra-gelo, disse Lewis. Ela selecionou meticulosamente conjuntos de medidas da cor do oceano e da NPP e depois usou o banco de dados compilado para criar algoritmos ajustados às condições exclusivas do Ártico. Agora, o banco de dados e os algoritmos estão disponíveis para uso público.
O trabalho ajuda a esclarecer como as mudanças climáticas moldarão a produtividade futura do Oceano Ártico, o suprimento de alimentos e a capacidade de absorver carbono. “Haverá vencedores e perdedores”, disse Arrigo. “Um Ártico mais produtivo significa mais alimento para muitos animais. Mas muitos animais que se adaptaram para viver em um ambiente polar estão achando a vida mais difícil à medida que o gelo recua.”
O crescimento do fitoplâncton também pode ficar fora de sincronia com o restante da cadeia alimentar, porque o gelo derrete no início do ano. Acrescente a isso a probabilidade de mais tráfego marítimo à medida que as águas do Ártico se abrem, e o fato de o Ártico ser simplesmente pequeno demais para dar uma mordida nas emissões mundiais de gases de efeito estufa. “Está absorvendo muito mais carbono do que costumava absorver”, disse Arrigo, “mas não é algo em que poderemos confiar para nos ajudar a resolver nosso problema climático”.
Publicado em 11/07/2020 05h23
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