Como as ondas de calor marinhas no Ártico estão afetando a população de fitoplâncton?

Ondas de calor marinhas estão se tornando cada vez mais comuns no Ártico, afetando o fitoplâncton, base da cadeia alimentar na região. E um novo estudo descreve de que forma isso está acontecendo.

oceano, fitoplâncton
Ondas de calor marinhas estão se tornando cada vez mais comuns no Ártico, afetando as comunidades de fitoplâncton. Crédito: Divulgação.

Eventos de onda de calor marinhas estão se tornando cada vez mais comuns no Ártico, uma das áreas mais frias do planeta, e isso acende um alerta para os cientistas.

De acordo com um estudo, desde 2015, ocorreram ondas de calor marinhas no Ártico todos os anos. Além disso, entre 2007 e 2021, as áreas circundantes do Oceano Ártico experimentaram 11 ondas de calor marinhas, levando a um aumento médio de 2,2ºC na temperatura média nessa região, e durando, em média, 37 dias.

Em oceanografia e biologia marinha, fitoplâncton é definido como um conjunto de micro-organismos fotossintetizantes que vivem dispersos flutuando na superfície das águas.

A base da cadeia alimentar marinha no Ártico é o fitoplâncton, e esses eventos extremos de calor têm afetado a sua população, segundo um novo estudo publicado na revista Science Advances. Veja o que os pesquisadores descobriram.

Como o fitoplâncton responde às ondas de calor?

Pesquisadores do Instituto Alfred Wegener de Pesquisa Polar e Marinha (AWI, na sigla em inglês), na Alemanha, investigaram como o fitoplâncton responde a essas ondas marinhas de calor.

Para isso, eles conduziram experiências de incubação na Base de Pesquisa AWIPEV do AWI, no arquipélago de Svalbard. Eles colocaram comunidades naturais de fitoplâncton para crescer durante 20 dias sob várias condições: em temperaturas normais e temperaturas aumentadas, mas constantes (de 2°C, 6°C e 9°C).

A onda de calor mais poderosa no Oceano Ártico ocorreu em 2020, ao longo de 103 dias. Os máximos de temperatura bateram os 4ºC acima da média de longo prazo.

Eles submeteram o fitoplâncton a repetidas ondas de calor de intensidade variável (6°C e 9°C), cada uma com duração de 5 dias, com uma fase de resfriamento de 3 dias na temperatura média sazonal entre elas. Diferentes tipos de amostras foram coletadas para caracterizar as respostas fisiológicas do fitoplâncton.

Primeiramente, eles observaram que o fitoplâncton responde às ondas de calor marinhas de forma muito diferente do que às temperaturas constantemente elevadas. E que a concentração do fitoplâncton depende principalmente das fases de resfriamento após as ondas de calor (ou entre elas).

pesquisadoras
Klara Wolf (à esquerda) e Laura Wischnewski (à direita) coletando amostras de algas no rio Kongsfjord, que fica na costa oeste de Spitsbergen, uma ilha que faz parte do arquipélago de Svalbard, no Oceano Ártico. Crédito: Paolo Verzone.

“Sob temperaturas estáveis, mesmo um aumento extremo de +7°C levou a um crescimento acelerado e a uma maior produtividade [do fitoplâncton], com mudanças surpreendentemente pequenas na composição das espécies, mesmo ao longo de semanas”, disse Klara Wolf, autora principal do estudo e líder da equipe de pesquisa.

Porém, Wolf explica que os efeitos das ondas de calor são mais complexos e não seguem esse mesmo padrão. “Isto implica que o nosso conhecimento sobre aumentos constantes de temperatura não pode ser facilmente aplicado a estas fases quentes de curto prazo [ondas de calor], que normalmente duram apenas alguns dias”, disse ela.

As respostas do fitoplâncton às ondas de calor marinhas (eventos de curto prazo) foram menos intuitivas, já que foram impulsionadas pela interação complexa dos efeitos de aquecimento e resfriamento. As mudanças na composição e fisiologia do fitoplâncton foram passadas de uma fase (fria/quente) para a seguinte.

Segundo os autores, uma explicação para essa diferença é que não só a exposição à temperaturas elevadas tem um grande impacto na produtividade, mas também, principalmente, as fases de resfriamento após ou entre as ondas de calor. Embora um aquecimento estável até certa temperatura aumente a produtividade do fitoplâncton, algumas ondas de calor marinhas podem diminuí-la e outras aumentá-la.

Contudo, mais pesquisas devem ser feitas para compreender melhor os efeitos das temperaturas variáveis sobre o fitoplâncton, visto que as alterações na sua população podem ter impacto em todos os níveis tróficos, até à pesca.

Referência da notícia:

Wolf, K. K. E. et al. Heatwave responses of Arctic phytoplankton communities are driven by combined impacts of warming and cooling. Science Advances, v. 10, n. 20, 2024.