Você sabia que metade do oxigênio que você respira vem dos oceanos?

O fitoplâncton e outras plantas marinhas produzem metade do oxigênio atmosférico da Terra e têm grandes efeitos nas cadeias alimentares e no clima. Para se desenvolverem e crescerem, eles dependem de nutrientes do céu que são difíceis de quantificar. Certamente nos lembramos que as plantas absorvem dióxido de carbono (CO2) do ar para produzir compostos orgânicos e liberar o oxigênio que os organismos aeróbicos, incluindo os humanos, precisam para viver.

O que muitos não sabem é que a sua contraparte aquática, especialmente todo o fitoplâncton, e os micróbios do oceano produzem tanto oxigênio como os da terra. De fato, uma em cada duas respirações que realizamos enche nossos pulmões com oxigênio gerado nos oceanos. Conforme indicado em um relatório do National Ocean Service da NOAA, aproximadamente metade do oxigênio da Terra vem do oceano, quase a mesma quantidade é consumida pela vida marinha.

Em terra, as plantas e micróbios autotróficos extraem nutrientes do solo, dióxido de carbono do ar e energia do Sol para produzir os seus próprios alimentos num processo denominado produção primária. O mesmo processo ocorre no mar, mas em oceano aberto: os autótrofos próximos à superfície não conseguem extrair nutrientes diretamente das rochas ou sedimentos do fundo do mar, tal como indica um artigo no site Eos. E como vivem longe da foz dos rios, muitas vezes dependem de aerossóis levados pelo vento, como poeira mineral, para satisfazer as suas necessidades nutricionais diárias.

A necessidade de entender melhor esse processo

Devido à relevância de todo esse processo, estudar até que ponto os nutrientes dos aerossóis soprados pelo vento alimentam a produção primária em oceano aberto é uma área de pesquisa ativa. Esta informação é vital para a nossa compreensão da atividade biológica fundamental em grande parte da superfície da Terra, além de como esta atividade influencia outras formas de vida marinha que sustentam o fitoplâncton.

Um caso de grande interesse é a poeira que é levantada pelo vento no deserto do Saara e transportada através do Oceano Atlântico até a América do Norte ou a Amazônia, transportando nutrientes no processo. É também essencial para a nossa compreensão do clima global porque uma fração do carbono absorvido pela biota marinha na fotossíntese acaba sendo sequestrada nas profundezas do oceano. No entanto, as dificuldades na quantificação das trocas de nutrientes entre a atmosfera e o oceano na natureza e no laboratório representam grandes desafios para se alcançar uma boa compreensão.

Um grupo internacional chamado RUSTED (Reducing Uncertainty in Soluble aerosol Trace Element Deposition) está agora enfrentando esses desafios para garantir que os dados de nutrientes em aerossóis de diferentes esforços de pesquisa possam ser comparados e interpretados de forma eficaz para lançar luz sobre os impactos macroscópicos de organismos marinhos microscópicos.

Nem muito nem pouco

Tal como em terra, os produtores primários no oceano adaptaram-se para florescer em uma faixa óptima de luz e temperatura, e com o equilíbrio certo de nutrientes, tanto micro como macro. Os micróbios marinhos geradores de oxigênio requerem minerais inorgânicos, conhecidos como micronutrientes, e vitaminas orgânicas em quantidades relativamente pequenas para manter o crescimento saudável e as capacidades reprodutivas.

As plantas necessitam de micronutrientes, em particular ferro, para a produção de energia e catálise bioquímica, o que ajuda na assimilação de macronutrientes, como o carbono, nitrogênio e fósforo. Alguns nutrientes, especialmente metais como o cobre e o cádmio, são benéficos em níveis baixos, mas tornam-se prejudiciais para a saúde do fitoplâncton e de outras plantas e organismos marinhos, como os peixes que deles se alimentam, em níveis que excedem os limites de toxicidade. Portanto, se as fontes atmosféricas e o transporte de micronutrientes para o oceano aberto forem modificados, isto pode aliviar ou exacerbar a limitação de nutrientes. Por isso é importante compreender onde, quando e porque estas mudanças podem ocorrer.

Grandes eventos naturais emissores de aerossóis, como tempestades de poeira, incêndios florestais e erupções vulcânicas, às vezes produzem grandes quantidades de partículas transportadas pelo ar contendo nutrientes, o suficiente para desencadear a proliferação de algas que foram observadas do espaço. Estes fenômenos redistribuem frequentemente nutrientes ao longo de grandes distâncias, desde regiões de origem terrestre até ecossistemas oceânicos (ou terrestres) remotos. No entanto, simplesmente espalhar estas partículas pelo oceano não garante que os autotróficos oceânicos estejam bem nutridos.