Cientistas descobrem o minúsculo componente oceânico que mantém funcionando o motor de oxigênio da Terra

Cientistas identificaram o ferro como o minúsculo ingrediente que mantém a fotossíntese do fitoplâncton ativa, e novas medições feitas no mar mostram exatamente como a situação se deteriora quando os oceanos ficam sem ele.

oxigênio, ferro, oceanos — Cientistas demonstraram como uma pequena escassez de ferro fez com que o fitoplâncton desperdiçasse energia solar, diminuindo silenciosamente a velocidade da máquina geradora de oxigênio do oceano.

O oxigênio não vem apenas das árvores: grande parte do oxigênio que respiramos diariamente vem do mar. Ele é produzido por algas microscópicas que flutuam perto da superfície e esses organismos, embora minúsculos, desempenham uma função vital.

O problema é que as algas não conseguem realizar a fotossíntese adequadamente sem um ingrediente muito específico: o ferro. Mas estamos falando de quantidades mínimas, frequentemente fornecidas pela poeira soprada dos desertos ou pelo derretimento das geleiras. No entanto, uma pequena quantidade de ferro pode mudar tudo.

Essa é a conclusão de cientistas da Universidade Rutgers, que investigaram o que acontece quando há falta de ferro no oceano. E, se isso acontecer, o prognóstico não é nada promissor.

Por que o ferro é tão crucial?

O estudo de campo realizado pelos cientistas revelou que, quando o ferro é escasso, o fitoplâncton começa a desperdiçar energia, a fotossíntese falha e os efeitos em cascata podem se propagar por toda a cadeia alimentar.

O fitoplâncton é a base da vida marinha, transformando a luz solar em energia, liberando oxigênio e alimentando desde o minúsculo krill até as baleias. Mas o ferro é um micronutriente essencial no processo de fotossíntese, e grandes regiões do oceano apresentam níveis naturalmente baixos desse mineral.

"Cada respiração que damos inclui oxigênio do oceano, liberado pelo fitoplâncton", disse 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", acrescentou ele.

oceanos, vida marinha — O novo trabalho de campo revelou como as mudanças no ferro oceânico impactaram a cadeia alimentar, tornando a camada básica da vida marinha menos produtiva quando o ferro é escasso.

A mudança climática também pode agravar o problema do ferro, alterando a circulação oceânica e reduzindo o suprimento de ferro para algumas áreas, segundo a pesquisa.

Falkowski enfatiza que isso não impedirá a respiração humana, mas poderá reduzir o suprimento de alimentos do oceano em locais onde a vida depende dele.

“O fitoplâncton é a principal fonte de alimento para o krill, o camarão microscópico que constitui a principal fonte de alimento no Oceano Antártico para praticamente todos os animais, incluindo pinguins, focas, morsas e baleias”, disse Falkowski. “Quando os níveis de ferro diminuem e a quantidade de alimento disponível para esses predadores de topo se reduz, o resultado será um número menor dessas criaturas majestosas”, acrescentou ele.

O que eles encontraram no mar

O que diferencia este estudo dos anteriores é que ele não se limitou ao trabalho de laboratório. A autora principal, Heshani Pupulewatte, passou 37 dias no mar entre 2023 e 2024, navegando pelo Atlântico Sul e pelo Oceano Antártico em um navio de pesquisa britânico para conduzir a pesquisa.

Ela utilizou fluorômetros personalizados para rastrear a fluorescência — essencialmente, a energia "desperdiçada" emitida pelo fitoplâncton quando a fotossíntese não está funcionando corretamente.

"Queríamos saber o que realmente acontece com o processo de transferência de energia em nível molecular no fitoplâncton em ambientes naturais", disse ela.

As medições sugeriram que, sob estresse de ferro, até 25% das proteínas de captação de luz se desacoplam das partes que convertem a energia capturada em energia química utilizável. Em outras palavras, elas capturam a luz solar, mas não conseguem utilizá-la adequadamente, liberando mais energia na forma de fluorescência.

"Demonstramos os resultados do estresse por ferro no fitoplâncton no oceano, sem sequer levar amostras ao laboratório para extrações moleculares, usando medições de fluorescência feitas no mar", disse ela. "Ao fazermos isso, conseguimos demonstrar que muito mais energia é desperdiçada na forma de fluorescência quando o ferro é o fator limitante", acrescentou.

Se o fornecimento de ferro continuar flutuando, a preocupação não é que o céu fique sem oxigênio da noite para o dia. Em vez disso, é que a produtividade oceânica diminua silenciosamente, e as criaturas que dependem dessa camada básica serão as primeiras a sofrer.

Referência da notícia

Coupling of excitation energy to photochemistry in natural marine phytoplankton communities under iron stress. 29 de julho, 2025. Pupulewatte, et al.