Nasa revela que aquecimento dos oceanos limita nutrientes e estressa base da cadeia alimentar

Um novo estudo que combinou observações de satélites da Nasa, pesquisas oceanográficas e testes genéticos em microrganismos marinhos encontrou evidências de que o aquecimento das águas oceânicas está limitando a disponibilidade de nutrientes em grande parte do oceano global. A pesquisa, publicada na revista Science Advances, rastreou as condições do fitoplâncton, conjunto de organismos microscópicos que forma a base das teias alimentares marinhas.

Os pesquisadores inferiram o estresse nutricional monitorando mudanças sutis na proporção de carbono para clorofila no fitoplâncton observado do espaço. Quando a quantidade de clorofila diminui em relação ao carbono nos dados de satélite, é um sinal de que o plâncton está sob estresse por falta de nutrientes como nitrogênio, ferro e fósforo.

A cientista do programa de Biologia Oceânica e Biogeoquímica da Nasa, Laura Lorenzoni, destacou a importância do monitoramento remoto contínuo diante das transformações nos oceanos. Ela lembrou que as comunidades de plâncton são a base da cadeia alimentar marinha da qual dependem atividades econômicas essenciais em todo o mundo.

A equipe combinou duas décadas de dados do sensor MODIS do satélite Aqua da Nasa com amostras de plâncton coletadas em cruzeiros de pesquisa ao redor do globo. A abordagem vinculou observações de satélite em larga escala com marcadores genéticos do Prochlorococcus, um micróbio marinho minúsculo, mas extremamente abundante, que exibe sinais de estresse nutricional em seu DNA.

O resultado, conforme detalhado pelo portal da agência espacial, é um mapa global que revela onde o fitoplâncton está prosperando e onde está enfrentando dificuldades. Os sinais mais fortes de estresse nutricional apareceram nos giros subtropicais, vastas regiões relativamente calmas dos oceanos Atlântico, Pacífico e Índico.

Nessas áreas, uma camada de água superficial quente bloqueia o fluxo de água mais fria e rica em nutrientes das profundezas. O oceanógrafo da Universidade da Califórnia em Irvine, Adam Martiny, comparou o fenômeno à experiência de um lago no verão, onde a superfície está muito quente e o fundo permanece gelado, criando uma barreira estável que impede a mistura.

Essa estratificação bloqueia o movimento ascendente de nutrientes cruciais para o plâncton. No Pacífico Sul, uma das regiões mais pobres em nutrientes do planeta, a camada de água quente superficial contribuiu para graves deficiências de nitrogênio e ferro, produzindo o estresse nutricional mais severo detectado pela equipe.

Os pesquisadores se surpreenderam ao descobrir que partes do Atlântico Norte experimentam menos estresse nutricional do que o esperado. Embora houvesse evidências de falta de fósforo, o impacto sobre os microrganismos foi relativamente brando, o que pode refletir a biologia dos próprios organismos.

O fitoplâncton consegue compensar parcialmente a escassez de fósforo reciclando o elemento com mais eficiência ou substituindo moléculas ricas em fósforo dentro de suas células. Já a falta de nitrogênio é muito mais difícil de contornar, porque o elemento é crucial para as proteínas e a maquinaria celular necessárias para a fotossíntese e a absorção de nutrientes.

O estudo revelou que o estresse nutricional está fortemente correlacionado com as estações do ano e com grandes ciclos climáticos como o El Niño e a Oscilação Decadal do Pacífico, que levam ao aquecimento das águas. Durante eventos de La Niña, que resfriam grandes porções do Pacífico, a ressurgência mais intensa trouxe mais nutrientes às águas superficiais e reduziu o estresse em algumas regiões.

Superposta a esses ciclos plurianuais, no entanto, foi detectada uma tendência de longo prazo. Entre 2002 e 2021, as temperaturas médias da superfície do mar aumentaram em quase 90% da área oceânica examinada, e o estresse nutricional geralmente se intensificou no mesmo período, consistente com a hipótese de que oceanos mais quentes se tornam cada vez mais estratificados.

Em muitas regiões pobres em nutrientes do Hemisfério Sul, os pesquisadores encontraram evidências de que o estresse nutricional não aumentou tanto quanto o esperado, apesar do aquecimento significativo. Os cientistas suspeitam que micróbios capazes de capturar nitrogênio do ar podem estar compensando parcialmente os efeitos da redução da mistura de nutrientes.

Essa descoberta sugere que os ecossistemas marinhos podem possuir mais resiliência ao aquecimento climático do que alguns modelos preveem. O bioquímico da Universidade Estadual do Oregon, Michael Behrenfeld, observou que a combinação de observações por satélite e estudos celulares cria duas ferramentas poderosas para entender o fenômeno.

Ao unir satélites que monitoram todo o oceano com pistas genéticas carregadas dentro do plâncton microscópico, os pesquisadores afirmam estar obtendo uma nova forma de rastrear respostas biológicas às mudanças ambientais quase em tempo real. O trabalho ressalta a complexidade de prever como a biologia oceânica responderá ao aquecimento contínuo e a necessidade de integrar múltiplas escalas de observação para compreender a crise silenciosa que se desenrola sob a superfície das águas.