Grande parte do oxigênio respirado diariamente pela humanidade não vem das florestas, mas dos oceanos. Microrganismos marinhos conhecidos como fitoplâncton — algas microscópicas que vivem próximas à superfície — são responsáveis por uma parcela significativa da produção global de oxigênio por meio da fotossíntese. Um novo estudo conduzido por cientistas da Universidade Rutgers indica, porém, que esse processo vital depende de um fator frequentemente negligenciado: a disponibilidade de ferro no oceano.
A pesquisa analisou o impacto da escassez desse micronutriente sobre a eficiência fotossintética do fitoplâncton e concluiu que a falta de ferro pode comprometer de forma silenciosa, porém profunda, a produtividade oceânica. Segundo os pesquisadores, regiões extensas dos mares apresentam níveis naturalmente baixos de ferro, o que limita a capacidade dessas algas de converter luz solar em energia química e, consequentemente, de liberar oxigênio.
O ferro é necessário em quantidades mínimas, mas exerce papel central em enzimas e proteínas envolvidas na fotossíntese. Normalmente, ele chega ao oceano por meio da poeira transportada pelos ventos a partir de desertos continentais, do derretimento de geleiras e de alguns processos geológicos. Alterações nesses fluxos, associadas a mudanças climáticas, podem afetar diretamente o funcionamento da base da cadeia alimentar marinha.
“Cada respiração que damos inclui oxigênio do oceano, liberado pelo fitoplâncton”, afirmou Paul G. Falkowski, coautor do estudo. “Nossa pesquisa mostra que o ferro é um fator limitante na capacidade do fitoplâncton de produzir oxigênio em vastas regiões do oceano.”
Pesquisa em condições reais no oceano
Um dos diferenciais do estudo foi a realização de medições diretas no ambiente natural, em vez de experimentos restritos ao laboratório. A autora principal, Heshani Pupulewatte, passou 37 dias a bordo de um navio de pesquisa britânico entre 2023 e 2024, navegando pelo Atlântico Sul e pelo Oceano Antártico.
Durante a expedição, a cientista utilizou fluorômetros desenvolvidos sob medida para medir a fluorescência emitida pelo fitoplâncton. Esse brilho é um indicador de energia desperdiçada — quando a fotossíntese não funciona de maneira eficiente, parte da luz absorvida não é convertida em energia química e acaba sendo liberada na forma de fluorescência.
“Queríamos entender o que realmente acontece com a transferência de energia em nível molecular no fitoplâncton em ambientes naturais”, explicou Pupulewatte. As medições mostraram que, sob estresse por falta de ferro, até 25% das proteínas responsáveis pela captação de luz se desacoplam dos sistemas que convertem essa energia em biomassa.
Na prática, isso significa que as algas continuam absorvendo luz solar, mas não conseguem utilizá-la plenamente para crescer, produzir oxigênio e sustentar a cadeia alimentar. “Demonstramos que muito mais energia é desperdiçada na forma de fluorescência quando o ferro é o fator limitante”, afirmou a pesquisadora.
Impactos em cascata na cadeia alimentar
O fitoplâncton ocupa a base da vida marinha. Ele alimenta organismos microscópicos, que por sua vez sustentam espécies maiores, como peixes, krill, aves marinhas e mamíferos, incluindo baleias. Além disso, é peça-chave no ciclo global do carbono, ao absorver dióxido de carbono da atmosfera.
De acordo com os cientistas, a redução da eficiência fotossintética causada pela escassez de ferro não levaria a uma queda abrupta do oxigênio atmosférico. O risco maior está em um declínio gradual da produtividade oceânica, com efeitos acumulativos ao longo do tempo.
As primeiras consequências seriam sentidas por organismos que dependem diretamente do fitoplâncton para alimentação. Em seguida, o impacto poderia se propagar para níveis mais altos da cadeia alimentar, afetando ecossistemas inteiros e atividades humanas como a pesca.
Clima, ferro e equilíbrio global
O estudo também reforça a importância de compreender como mudanças climáticas podem interferir no fornecimento de ferro aos oceanos. Alterações nos padrões de vento, no avanço da desertificação, no degelo polar e nas correntes marinhas podem modificar a distribuição desse micronutriente essencial.
Especialistas alertam que propostas controversas, como a fertilização artificial dos oceanos com ferro para estimular a absorção de carbono, precisam ser avaliadas com cautela. Embora o ferro possa aumentar temporariamente a produtividade do fitoplâncton, os efeitos colaterais sobre ecossistemas marinhos ainda não são totalmente compreendidos.
Os pesquisadores destacam que o estudo amplia a compreensão científica sobre os limites naturais da fotossíntese marinha e fornece dados relevantes para modelos climáticos globais. Ao revelar como o estresse por ferro afeta diretamente o metabolismo do fitoplâncton em condições reais de oceano aberto, a pesquisa contribui para avaliações mais precisas do papel dos mares na regulação do clima e da vida no planeta.
Em um cenário de mudanças ambientais aceleradas, os autores defendem que monitorar micronutrientes como o ferro é tão importante quanto acompanhar temperaturas e níveis de dióxido de carbono. Afinal, a estabilidade da produção de oxigênio e da cadeia alimentar marinha depende de processos invisíveis, mas fundamentais, que ocorrem diariamente nas águas dos oceanos.
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