Satélites da NASA ajudam a monitorar o estresse nutricional nos oceanos: o caso de eventos El Niño

Um novo estudo que combina observações de satélite da NASA, pesquisa oceanográfica e testes genéticos de microorganismos marinhos encontrou evidências de que o aquecimento das águas oceânicas pode estar limitando a disponibilidade de nutrientes em grande parte do oceano global.

Os pesquisadores relatam que esse estresse nutricional afeta organismos marinhos microscópicos e pode influenciar os ecossistemas marinhos ao longo do tempo.

Nutrientes marinhos em mares cada vez mais quentes

A pesquisa, publicada em 5 de junho de 2026 na revista Science Advances, analisou a condição do fitoplâncton, que forma a base das cadeias alimentares oceânicas. Em vez de medir diretamente nutrientes como nitrogênio, ferro e fósforo, os pesquisadores inferiram o estresse rastreando mudanças sutis na proporção de carbono para clorofila no fitoplâncton, observadas do espaço. Quando os níveis de clorofila diminuem em relação ao carbono, como visto nos dados de satélite, é um sinal de que o plâncton está sob estresse.

"À medida que nossos oceanos continuam mudando, a capacidade de observar e monitorar as condições oceânicas por meio de observações contínuas e de alta qualidade por sensoriamento remoto torna-se mais importante do que nunca", disse Laura Lorenzoni, cientista do Programa de Biologia Oceânica e Biogeoquímica da NASA, na sede da agência em Washington. "Isso é crucial porque as comunidades de plâncton formam a base da cadeia alimentar marinha da qual dependem importantes atividades econômicas".

A equipe de pesquisadores combinou duas décadas de dados do sensor MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) do satélite Aqua da NASA com amostras de plâncton coletadas durante cruzeiros de pesquisa ao redor do mundo. Essa abordagem vinculou observações de satélite em larga escala com marcadores genéticos encontrados em Prochlorococcus, um micróbio marinho minúsculo, porém abundante, que exibe sinais de estresse nutricional em seu DNA. O resultado é um mapa global que revela onde o fitoplâncton prospera e onde enfrenta dificuldades.

A evidência mais clara de estresse nutricional no plâncton surgiu nos giros subtropicais, vastas regiões relativamente calmas dos oceanos Atlântico, Pacífico e Índico. Nessas áreas, uma camada de água superficial quente retarda o movimento da água mais fria que sobe das profundezas do oceano.

"Quando a superfície do oceano aquece, cria-se uma situação muito estável na qual uma camada de água de baixa densidade fica sobre uma camada mais fria e densa", explicou Adam Martiny, autor principal do estudo e oceanógrafo da Universidade da Califórnia, em Irvine. "Você provavelmente já experimentou isso se alguma vez esteve em um lago durante o verão: a água está muito quente na superfície e muito fria em profundidade quando você coloca os pés nela", disse.

No Pacífico Sul, uma das regiões mais pobres em nutrientes do mundo, uma camada de água superficial quente contribuiu para a escassez de nitrogênio e ferro, criando o estresse nutricional mais severo identificado pela equipe.

No entanto, os pesquisadores se surpreenderam ao descobrir que algumas áreas do Atlântico Norte apresentaram menos estresse nutricional do que o esperado. Embora tenham sido detectados sinais de deficiência de fósforo, o impacto sobre os microrganismos foi relativamente leve.

Essa diferença pode refletir a biologia dos próprios organismos. O fitoplâncton pode compensar parcialmente a escassez de fósforo reciclando-o de forma mais eficiente ou substituindo moléculas ricas em fósforo dentro de suas células. A escassez de nitrogênio é mais difícil de superar, pois o nitrogênio é crucial para as proteínas e para a maquinaria celular necessária para a fotossíntese e a absorção de nutrientes.

Durante os eventos de La Niña, que resfriam as águas em grande parte do Pacífico, uma ressurgência mais intensa traz mais nutrientes para as águas superficiais e reduz o estresse em algumas regiões. No entanto, sobreposta a esses ciclos plurianuais, observou-se uma tendência de longo prazo.

Entre 2002 e 2021, as temperaturas médias da superfície do mar aumentaram em quase 90% da área oceânica analisada no estudo. Durante o mesmo período, o estresse por deficiência de nutrientes geralmente se intensificou, corroborando a hipótese de longa data de que os oceanos em aquecimento se tornam cada vez mais estratificados e menos capazes de repor os nutrientes da superfície.

Contudo, em muitas regiões pobres em nutrientes do Hemisfério Sul, os pesquisadores encontraram evidências de que o estresse por deficiência de nutrientes não aumentou tanto quanto o esperado, apesar do aquecimento significativo. Eles suspeitam que os micróbios capazes de capturar nitrogênio da atmosfera possam compensar parcialmente os efeitos da redução da mistura de nutrientes.

Essa descoberta sugere que os ecossistemas marinhos podem possuir uma capacidade maior de adaptação ao aquecimento global do que alguns modelos preveem. Ela também destaca a complexidade de prever como a biologia oceânica responderá ao aquecimento contínuo.

"Temos duas ferramentas realmente poderosas", disse Michael Behrenfeld, coautor do estudo e bioquímico da Universidade Estadual do Oregon, em Corvallis. Essas ferramentas incluem observações por satélite e estudos celulares. "Ambas geram enormes conjuntos de dados, mas, de certa forma, são opostas. Temos dados extremamente detalhados sobre o fitoplâncton microscópico... e, ao mesmo tempo, temos cobertura global por satélite".

Ao combinar satélites que monitoram todo o oceano com pistas genéticas encontradas no plâncton microscópico, os pesquisadores afirmam estar desenvolvendo uma nova maneira de rastrear as respostas biológicas às mudanças nas condições ambientais quase em tempo real.

Referência da notícia

Genomic-to-space measurements reveal large-scale ocean nutrient stress. 5 d ejunho, 2026. Martiny, et al.