Mundo subaquático da Antártida tenta se adaptar a um planeta mais quente
Degelo de geleiras alterou composição das águas da região, influenciando no ecossistema e cadeia alimentar
Icebergs cercaram uma equipe de pesquisadores em janeiro enquanto navegavam em direção à Antártida. A equipe estudava há anos um próspero ecossistema subaquático perto do continente, mas graças à nova modelagem e instrumentação poderosa, eles conseguiram navegar por uma paisagem de gelo em ruínas até seu destino.
“Vimos muitos icebergs e eles eram impressionantes – do tamanho de edifícios”, disse Patricia Yager, professora do Departamento de Ciências Marinhas da Universidade da Geórgia, à CNN. “Alguns são tão altos quanto a Estátua da Liberdade, até 91 metros acima da linha d’água”.
“Há muito derretimento acontecendo”, disse Yager. “Muito mais do que eu esperava. Havia mais água derretida e mais calor naquele oceano do que eu imaginava”.
A geleira Thwaites na Antártida, aproximadamente do tamanho do estado da Flórida, está derretendo rapidamente. Na verdade, a maior parte do gelo no oeste da Antártida está derretendo. Mas ela – também conhecida como Geleira do Apocalipse – é uma das mais instáveis da Antártida. Isso é muito preocupante por causa da elevação do nível do mar que pode causar.
Mas é mais do que isso. “O que percebemos como biólogos, químicos e cientistas foi que nosso ecossistema também estava sendo impactado”, disse Yager.
Os cientistas acreditam que esse ecossistema é fundamental para a pesquisa climática, e anos de aquecimento extraordinário permitiram que eles finalmente o vissem com seus próprios olhos. Tudo neste ecossistema – desde o pequeno fitoplâncton até as focas e pinguins maiores – está sendo impactado.
Yager e seus colegas pesquisadores querem saber o que acontecerá com a água salgada do oceano ao redor se as geleiras derreterem, particularmente o que acontece com os ecossistemas que vivem nela – ou sob ela.
Toda a cadeia alimentar está sendo impactada
Enquanto Yager e sua equipe estavam na Antártida, eles encontraram um elefante-marinho em um oásis de águas abertas onde normalmente existiria gelo marinho que eles estavam estudando.
“Ninguém relatou ter visto um elefante-marinho lá antes”, disse ela. “O que vemos é que, se houver uma mudança no ecossistema, os animais respondem. O problema é que eles não estão apenas respondendo à comida. Eles também estão respondendo às mudanças no habitat e nas correntes oceânicas”.
Mas como aquele elefante-marinho chegou lá? Bem, é aí que entram os importantes microrganismos chamados fitoplâncton.
O fitoplâncton é vital para a cadeia alimentar da Antártida. O krill come o fitoplâncton, e animais como focas, peixes e pinguins comem o krill. Certas regiões costeiras da Antártida têm as maiores abundâncias de fitoplâncton do mundo.
“O Mar de Amundsen Polynya tem cerca de metade do tamanho do estado da Geórgia”, disse Yager. “Portanto, é um grande recurso. Em uma base por metro quadrado, é mais produtivo [do que outros] por razões que achamos que estão relacionadas a esse derretimento da geleira”.
Foi descoberto há cerca de uma década que a água derretida era rica em ferro, e essa quantidade alta do mineral estava servindo como um fertilizante benéfico para o ecossistema local.
No entanto, grandes quantidades de ferro geralmente não são encontradas na costa da Antártida porque há poucas rochas expostas lá.
“O Oceano Antártico é famoso por ser uma zona de alto teor de nutrientes e baixa clorofila”, disse Yager. “Descobrimos que este oceano, em sua maior parte, tem bastante nitrogênio, mas está faltando outro fertilizante importante, que é o ferro”.
Onde há ferro, há florações de fitoplâncton.
Esse ecossistema pode ter se adaptado às mudanças climáticas de algumas maneiras, mas precisará mudar de muitas outras para sobreviver ao aumento das temperaturas.
“Sabíamos pelos satélites que havia uma grande floração de fitoplâncton nesta área. É por isso que fomos explorar esta região pela primeira vez em 2007. Rob Sherrell, um geoquímico de metais da Universidade Rutgers, apontou que se houver florescimento de algas, então deve haver ferro. A questão era: de onde vinha o ferro?”.
O que os pesquisadores não entenderam foi por que a água derretida estava saindo de onde estava e por que era tão rica em ferro, segundo Yager.
“Então fomos lá pensando, ok, bem, a geleira tem ferro nela, e a geleira derretida está pingando ferro no oceano, o que é uma hipótese perfeitamente razoável. É o que está acontecendo em partes da Groenlândia”, disse Yager. “No entanto, acontece que não é isso que está acontecendo. É mais interessante do que isso”.
De volta para casa, a equipe científica começou a construir um modelo de computador para explorar como funcionava a entrega de ferro.
“Isso é o que fomos testar este ano”, disse Yager. “O modelo sugere que o ferro vem principalmente da água do oceano profundo responsável pelo derretimento da geleira, mas a entrega de ferro à superfície é por causa da flutuabilidade adicional do derretimento”.
Essa ressurgência de ferro está alimentando comunidades prósperas de ecossistemas com espécies de algas, peixes de gelo, focas e águas-vivas.
Pode parecer difícil acreditar que os organismos possam prosperar em ambientes tão frios, mas há vida lá embaixo. E quando você muda esse ambiente, isso pode ter consequências terríveis.
“Essa vida adora estar lá embaixo”, afirma Yager. “Se você os tirar daquele ambiente frio, eles não sobrevivem. Se você pegar as bactérias ou os organismos que vivem lá e colocá-los em água morna, eles geralmente morrem”.
Então, enquanto a princípio pode parecer uma coisa boa que partes desses ecossistemas estejam prosperando – como o fitoplâncton e o zooplâncton – outros aspectos do ecossistema não podem se adaptar tão facilmente.
“Por exemplo, os pinguins de Adélia realmente dependem do gelo marinho e, como o gelo marinho desapareceu da península no oeste da Antártida, eles diminuíram drasticamente porque seu habitat se foi”, disse Yager. “O que estamos vendo é uma mudança no ecossistema. Os pinguins estão se mudando para novas áreas onde há mais gelo marinho, e outros pinguins que não precisam do gelo marinho estão indo para onde eles estavam”.
Mas quando o ecossistema muda, a teia alimentar também muda.
Se as variedades de fitoplâncton e krill mudam, por exemplo, os peixes, focas e pinguins também devem mudar por necessidade.
“Haverá vencedores e perdedores com as mudanças climáticas”, disse Yager. “A vida encontrará um caminho e alguém entrará e aproveitará qualquer alimento disponível. Pode não ser a coisa que costumava viver lá”.
Por que este local é tão único
Yager viaja para a Antártida para pesquisas desde 2007, mas graças a um modelo de alta resolução criado por Pierre St-Laurent, um pesquisador do Instituto de Ciências Marinhas da Virgínia, a tripulação acha que encontrou o local ideal.
“É uma experiência interessante estar sentado em silêncio em sua mesa nos Estados Unidos e de repente receber uma solicitação por e-mail de um colega na Antártida que está em campo e que precisaria de orientação”, disse St-Laurent à CNN.
Ele elaborou códigos para prever as correntes oceânicas usando elementos básicos como temperatura da água, salinidade, ventos, profundidade do oceano e arranjos de gelo marinho ao longo das costas do Mar de Amundsen. Essas previsões ajudam a equipe – financiada pela National Science Foundation e pelo UK Natural Environment Research Council – a entender o que está acontecendo abaixo da superfície.
O problema era chegar lá.
“Este ano, ventos excepcionalmente fortes sopraram o gelo marinho em uma grande pilha que nos impediu de chegar aos Thwaites”, disse Yager. “Tentamos dar a volta, mas todos os icebergs também dificultavam a navegação”.
Aqueles icebergs caindo da geleira Thwaites agora se afastaram para essencialmente abrir um caminho, embora ventoso, para sua tripulação investigar a área de Eastern Notch entre Thwaites e Dotson. Os pesquisadores queriam verificar o que os modelos previam para uma corrente costeira que fornece água de degelo e ferro dos Thwaites.
“Portanto, esta parte da Antártida, de acordo com os satélites, é uma das mais produtivas em termos de biologia”, disse Yager. “É o lugar mais verde da Antártida e tem a clorofila mais densa por metro quadrado. Mas é muito difícil chegar lá. É bem longe de todos os lugares”.
Quer você viaje da Nova Zelândia ou do extremo sul do Chile, é uma viagem de duas semanas de navio – o mais longe possível de qualquer lugar.
“Sabemos que o gelo marinho é parte integrante do ecossistema nesta área – eles são chamados de zonas marginais de gelo”, disse Yager. “No inverno, o gelo marinho nessas zonas cobre o ecossistema. Mas, na primavera e no verão, quando derrete para formar uma polínia, fornece algumas camadas do oceano e tende a ser bastante produtivo.”
Um oceano tem três camadas primárias – a camada superficial (às vezes chamada de camada mista), a camada termoclina e o oceano profundo.
A camada superficial é a superior da água e é bem agitada pelo vento e outras forças. Esta camada do oceano também tende a ser a mais quente devido ao aquecimento do Sol, e é onde o fitoplâncton vive.
“Porque não é apenas o ferro – é o ferro e a luz juntos que o fitoplâncton precisa”, disse Yager.
Ela colaborou com um grupo chamado Tarsan, um projeto baseado em navios que estuda como os processos atmosféricos e oceânicos estão influenciando o comportamento das plataformas de gelo Thwaites e Dotson. Sua pesquisa ajuda a identificar como as variações nas condições atmosféricas ou oceânicas podem influenciar o comportamento e a estabilidade das plataformas de gelo na região no futuro.
“Se você trouxer ferro de baixo, o gelo marinho desaparecendo e os ventos mais fortes podem tirar parte da estratificação do oceano, e agora você tem menos luz para o fitoplâncton”, disse Yager.
É por isso que ter várias equipes trabalhando juntas é tão importante, já que cada grupo pode ver algo de um ângulo diferente.
Se identificarmos o problema cedo, podemos corrigi-lo?
A preocupação é que, eventualmente, quando o gelo marinho e as polínias desaparecerem, esse ecossistema seja destruído.
“Isso realmente aconteceu na costa nordeste da Groenlândia, não há mais uma polínia lá, desapareceu completamente”, disse Yager.
“Há duas coisas acontecendo na Antártida”, disse ela. “O gelo do mar derrete sazonalmente para formar uma polínia e as geleiras estão derretendo e adicionando ferro.
Mas muito de uma coisa boa pode ser uma coisa ruim a longo prazo”.
Yager diz que é como a pirâmide alimentar – tudo uma questão de equilíbrio. Como seres humanos, precisamos de proteínas, grãos, vegetais e frutas. Se você comer uma dieta altamente focada em frutas, seu equilíbrio está desligado.
Se esta área ficar muito rica em ferro, a balança acabará por cair.
“Se continuarmos empurrando na mesma direção e o gelo marinho desaparecer, toda a configuração pode entrar em colapso. E então estamos apenas bombeando água profunda com alto teor de carbono e ferro na superfície do Oceano Antártico, e não sei qual será o efeito disso”, disse Yager.
“É por isso que estamos testando e melhorando este modelo para nos ajudar a prever o futuro”, disse ela. “Está nos dando uma pista do que pode acontecer no futuro, antes que realmente aconteça”.
St-Laurent também teve a chance de viajar para a Antártida, embora em uma região diferente chamada Mar de Ross. “O afastamento da Antártida é o que mais me impressionou. De muitas maneiras, a expedição de pesquisa parecia uma viagem à lua”, disse St-Laurent.
“E, no entanto, sabemos que esta parte remota da Terra tem o potencial de impactar fortemente todas as comunidades costeiras, já que a camada de gelo da Antártida continua a perder massa nas próximas décadas e contribui para o aumento global do nível do mar. Apesar da escala do planeta, nós estão de muitas maneiras interconectadas, para melhor ou para pior”.
