Mistério de brilhos anormais no oceano Antártico é resolvido

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Após décadas de observações intrigantes, cientistas descobriram a causa de áreas anormalmente brilhantes no oceano Antártico, visíveis em imagens de satélite. O fenômeno, difícil de investigar devido às condições extremas da região, ocorre pela presença de diatomáceas ricas em sílica e de cocolitóforos – microalgas marinhas com conchas que refletem luz.

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Início do mistério

No início dos anos 2000, Barney Balch, cientista sênior emérito do Bigelow Laboratory for Ocean Sciences, e sua equipe, identificaram que grandes áreas ao redor da Antártica eram mais brilhantes do que o restante do mar;
Essas regiões, batizadas de Grande Cinturão de Calcita, apresentavam altos níveis de carbono inorgânico particulado, como carbonato de cálcio e calcário, que refletem luz;
Pesquisas posteriores confirmaram que o brilho vinha das conchas de carbonato de cálcio dos cocolitóforos. No entanto, outra área ainda mais ao sul, teoricamente fria demais para abrigar esses organismos, também exibia brilho intenso;
O mistério persistiu devido à dificuldade de monitorar a região, marcada por mares agitados, icebergs e constante cobertura de nuvens.

Navio usado pelos pesquisadores — Cientistas coletam amostras de uma roseta CTD que coleta água em cada estação para várias variáveis em múltiplas profundidades (Imagem: Bigelow Laboratory for Ocean Sciences)

Como a resposta ao mistério do oceano surgiu

A resposta surgiu quando Balch e colegas, a bordo do navio R/V Roger Revelle, viajaram até a latitude 60° sul e investigaram um ponto onde correntes formam vórtices. Foram realizadas medições de cor da água, taxas de calcificação e fotossíntese, além da concentração de carbono inorgânico e sílica – minerais que refletem luz e têm papel no sequestro de carbono nas profundezas oceânicas.

“Satélites só veem os vários metros superiores do oceano, mas conseguimos analisar com múltiplas medições em diferentes profundidades”, explicou Balch. “Nunca tivemos um conjunto tão completo de medições integradas nessa parte do oceano.”

A abordagem, que incluiu medições biogeoquímicas, dados ópticos e contagem microscópica de microrganismos, revelou uma transição nas comunidades de plâncton: dinoflagelados nos subtópicos, cocolitóforos no cinturão de calcita e diatomáceas nas águas frias e ricas em sílica ao sul da Frente Polar.

Balch descreveu essa descoberta como uma “prova definitiva” para explicar os reflexos detectados. As diatomáceas produzem frústulas – estruturas microscópicas de sílica semelhantes a caixas – que refletem luz de forma parecida com as conchas dos cocolitóforos, mas exigem maior concentração para o mesmo efeito óptico. Isso indica alta densidade desses organismos nas águas austrais.

Diatomáceas em um microscópio — Abordagem revelou transição nas comunidades de plâncton: dinoflagelados nos subtópicos, cocolitóforos no cinturão de calcita e diatomáceas nas águas frias e ricas em sílica ao sul da Frente Polar (Imagem: Ekky Ilham/Shutterstock)

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Pela primeira vez, a equipe também registrou pequenas quantidades de carbono inorgânico e calcificação nessas águas, bem como a presença de cocolitóforos, sugerindo que eles suportam temperaturas mais baixas do que se pensava. Segundo Balch, os vórtices observados podem servir como “populações-semente”, alimentando constantemente o Grande Cinturão de Calcita.

A identificação desses organismos é relevante para compreender como o carbono é transportado no Oceano Antártico, um dos mais importantes sumidouros de carbono do planeta. A presença de diatomáceas também reforça a necessidade de aprimorar algoritmos que traduzem dados de satélite para prever a biologia marinha, possivelmente integrando informações de diferentes satélites.

“Estamos ampliando nossa visão sobre onde vivem os cocolitóforos e finalmente começando a entender os padrões que vemos nas imagens de satélite dessa parte do oceano, à qual raramente temos acesso”, disse Balch. “Não há nada como medir algo de diversas formas para contar uma história mais completa.”

O estudo foi publicado na revista Global Biogeochemical Cycles.

Oceano ártico — Pela primeira vez, a equipe também registrou pequenas quantidades de carbono inorgânico e calcificação nessas águas, bem como a presença de cocolitóforos (Imagem: juan68/Shutterstock)