O fitoplâncton pode reverter a mudança climática?

O clima do mundo está mudando à medida que os gases de efeito estufa produzidos pelo homem continuam a derramar para a atmosfera, enquanto as florestas tropicais estão sendo destruídas. As plantas fotossintéticas das florestas tropicais removem o dióxido de carbono e o convertem em oxigênio. As florestas tropicais têm sido chamadas de pulmões de Gaia, ou mãe terra. Na realidade, eles são apenas um de seus pulmões. O fitoplâncton de seus oceanos é o outro pulmão. Estas pequenas algas são a base da cadeia alimentar do oceano. Nem o zooplâncton nem os animais superiores podem viver sem eles. Nos últimos dez anos, foram observadas florações de fitoplâncton à medida que o gelo marinho ártico derrete e a luz pode penetrar na água que contém fitoplâncton^1-5. O Oceano Ártico está mudando profundamente, com reduções drásticas tanto na área de gelo marinho quanto na espessura. Desde 1979, a quantidade de gelo marinho de verão diminuiu em mais de 40%. A fusão começa no início do ano e o recongelamento é adiado. Como resultado, a radiação solar que atinge a camada superior do oceano é maior do que no passado. A taxa de crescimento do fitoplâncton no Oceano Ártico aumentou em 57% entre 1998 e 2018. Florações similares de fitoplâncton também foram observadas recentemente sob o gelo na Antártica^6-11. À medida que o gelo marinho e as geleiras derretem, o ferro e outros nutrientes entram no oceano e fertilizam o fitoplâncton. Esses nutrientes, juntamente com o aumento da quantidade de luz que penetra na água, estimularão o crescimento do fitoplâncton. Mais fitoplâncton removerá mais dióxido de carbono da atmosfera. Isto pode retardar e até mesmo reverter o aquecimento global.

As flores de fitoplâncton no gelo marinho observadas até agora não devem ser confundidas com o que ocorre em águas rasas em latitudes mais baixas perto de humanos e animais. O fitoplâncton e as algas podem produzir diferentes produtos químicos que turvam e colorem a água. Isto bloqueia a luz necessária às plantas fotossintéticas no fundo dos ecossistemas de águas rasas. Embora a fotossíntese fitoplanctônica produza oxigênio, a decomposição das plantas mortas pode esgotar o oxigênio dissolvido na água até níveis muito baixos para peixes e outros animais. O resultado é o aparecimento de zonas mortas e enormes mortandades de peixes.

Cientistas do Canadá e da França lançaram a iniciativa Green Edge para investigar os processos que controlam a produtividade primária e o destino da matéria orgânica produzida durante o florescimento do fitoplâncton sob o gelo ártico e para determinar seu papel no ecossistema3. Em 2015 e 2016, duas campanhas de campo foram realizadas em um campo de gelo localizado em gelo marinho terrestre ligado ou ligado à costa ao sudeste da Ilha de Qikiqtarjuaq, Baffin Bay (67,4797o N, 63,7895o W). Durante ambas as expedições, inúmeras variáveis físicas, químicas e biológicas foram medidas sob o gelo marinho, desde a superfície até o fundo (360 metros de profundidade). Os dados obtidos proporcionaram uma melhor compreensão dos fatores que impulsionam o florescimento do fitoplâncton sob o gelo. Foram medidas variáveis-chave como temperatura, salinidade, radiação, irradiação, concentrações de nutrientes, concentração de clorofila, a abundância de bactérias, fitoplâncton e zooplâncton e taxonomia, assim como estoques e fluxos de carbono. As variáveis meteorológicas e relacionadas à neve também foram monitoradas.

Inspirados pelo aumento das flores de fitoplâncton sob o gelo no Ártico, os pesquisadores observaram as águas antárticas e descobriram um sistema ecológico subestimado sob o gelo. Eles usaram o Sistema de Observação da Terra da NASA para provar que o gelo marinho antártico deixa entrar luz suficiente para permitir o florescimento do fitoplâncton escondido no Oceano Sul. Até recentemente, acreditava-se que o gelo marinho no Oceano Sul bloqueava a entrada de luz, impedindo a vida, incluindo o fitoplâncton. Depois de observar apenas uma pequena fração dos milhões de quilômetros quadrados de gelo marinho antártico, os pesquisadores encontraram muitas florescências de fitoplâncton sob o gelo. É possível, portanto, que ocorram muitos mais florescimentos de fitoplâncton. As implicações para os ecossistemas antárticos e a civilização humana podem ser significativas. Entretanto, isto é pouco ou nenhum consolo para o povo e nações insulares inteiras que já sofreram e continuarão a sofrer com a elevação do nível do mar e o aumento do clima extremo.

No passado, pensava-se que as áreas cobertas por gelo marinho compacto impediam a fotossíntese nas águas abaixo delas. Entretanto, no Ártico, muitas flores de fitoplâncton foram observadas sob o gelo, devido a mudanças nas propriedades óticas do gelo marinho do Ártico, em constante desbaste. No Oceano Sul, muitas flores de fitoplâncton também foram observadas sob o gelo, como demonstrado pelas boias biogeoquímicas Argo¹². A Biogeoquímica Argo é uma organização que está desenvolvendo uma rede global de sensores biogeoquímicos em flutuadores de perfil da Argo. O conceito de medidas globais de biogeoquímica robótica foi descrito em um Livro Branco da Comunidade apoiado pelo Projeto de Coordenação Internacional de Carbono Oceânico e pelo Programa de Carbono Oceânico e Biogeoquímica dos EUA¹³. Pesquisadores descobriram que entre 3 e 5 milhões de quilômetros quadrados do Oceano Sul, cobertos por gelo em bloco, podem abrigar flores de fitoplâncton sob o gelo leve e limitado. Ao compará-los com os do Ártico, eles desenvolveram modelos que tentam prever o tamanho de futuras florações.

Eles também estão estudando possíveis mecanismos que irão aumentar ou diminuir as flores de fitoplâncton sob o gelo no hemisfério sul. Atualmente, o crescimento do fitoplâncton é limitado pela falta de nutrientes, especialmente o ferro. A neve costeira pode transportar alguns ferros e outros nutrientes que atuam como fertilizantes naturais.

No entanto, esta ideia pode ter consequências não intencionais¹⁴. Se as flores do fitoplâncton crescerem muito rápido, eles poderiam remover o oxigênio da água, matando os animais marinhos. Um aumento repentino em alguns nutrientes poderia perturbar o equilíbrio entre diferentes espécies de fitoplâncton, desestabilizando o ecossistema marinho. Além disso, fertilizar as flores de fitoplâncton sob gelo seria mais caro, menos eficaz e demorado do que outros métodos. O custo depende do tipo de nutriente adicionado ao oceano, mas a estimativa média anual é de 450 bilhões de dólares.

Outros tipos de geoengenharia (a modificação em larga escala do clima da Terra) estão sendo considerados porque as emissões de gases de efeito estufa estão sendo reduzidas muito lentamente para ter um impacto suficiente na mudança climática¹⁴. Uma delas é reduzir a quantidade de luz solar absorvida pela Terra usando aviões ou balões para introduzir partículas muito pequenas chamadas aerossóis na estratosfera para refletir parte da luz solar. Isto pode ser feito mais rapidamente do que fertilizar as flores de fitoplâncton sob o gelo e seria reversível. Entretanto, é possível que os aerossóis possam iniciar reações químicas com ozônio que poderiam criar furos nesta camada que protege toda a vida contra os raios ultravioleta.

Portanto, embora a ideia de que o fitoplâncton possa reverter o aquecimento global possa fazer manchetes, é improvável que isso venha a acontecer. Há muitas coisas que podem ser feitas para reverter a mudança climática global¹⁵. A coisa mais fácil e mais importante que cada pessoa pode fazer é comer pouca ou nenhuma carne produzida em massa¹⁶.