Cadeia alimentar da Antártida está a mudar

Investigadores internacionais reconstituíram a composição das comunidades de fitoplâncton em torno da Antártida ao longo de quase três décadas, o que constitui o estudo mais completo do género até à data.

O estudo documenta uma mudança significativa nas espécies de fitoplâncton marinho – as algas unicelulares microscópicas que são o primeiro elo da cadeia alimentar dos oceanos.

Conduzido pelo Instituto Meteorológico Dinamarquês (DMI), o estudo mostra que as diatomáceas ricas em energia, preferidas pelo krill, estão a diminuir em vastas áreas da Antártida, à medida que são ultrapassadas por espécies de fitoplâncton mais pequenas e menos nutritivas.

O estudo publicado na revista Nature Climate Change documenta uma mudança significativa nas espécies de fitoplâncton marinho – as algas unicelulares microscópicas que são o primeiro elo da cadeia alimentar dos oceanos.

“Podemos estar a assistir a uma reorganização fundamental da vida na Antártida”, afirma o autor principal, Alexander Hayward, cientista climático do Centro Nacional de Investigação Climática, DMI.

“As minúsculas algas na base da teia alimentar da Antártida estão a mudar de uma forma que pode repercutir-se em todo o ecossistema – do krill às baleias – e alterar a forma como o oceano ajuda a regular o nosso clima”, acrescenta.

As implicações de uma mudança significam menos alimento para o krill, o que afetaria os pinguins, as focas e as baleias de barbas que dependem do krill.

O fitoplâncton, semelhante às plantas, absorve dióxido de carbono através da fotossíntese. As diatomáceas – com esqueletos densos de silício – afundam-se rapidamente e arrastam o carbono para as profundezas do oceano. As algas douradas/amarronzadas e os criptófitos não sequestram o carbono na mesma medida.

Imagens de satélite, aprendizagem automática e modelos da NASA

A investigação baseou-se num conjunto de dados de 14 824 amostras de campo de pigmentos de fitoplâncton recolhidos principalmente durante os meses de verão no Oceano Antártico entre 1997 e 2023.

“Este estudo realça o valor da amostragem de rotina e oportunista no terreno – recolher uma amostra de água de vez em quando e ver o que contém”, afirma o coautor, Simon Wright, biólogo marinho do Instituto de Estudos Marinhos e Antárticos.

“Com o passar do tempo, obtém-se uma base de dados valiosa”, sublinha.

Utilizando aprendizagem automática avançada, esta base de dados foi analisada para calcular as proporções dos principais grupos de algas com base nos seus pigmentos marcadores conhecidos.

Estes resultados foram combinados com dados de satélite (tais como a cor do oceano de florescimentos de algas, a concentração de gelo marinho e a temperatura da superfície do mar), condições ambientais (utilizando o modelo bioquímico ECCO-Darwin da NASA que inclui o ciclo de carbono, nutrientes, oxigénio e alcalinidade) e medições de campo para modelar grupos de fitoplâncton no Oceano Antártico durante o período de 26 anos.

“A nossa análise mostrou que, de 1997 a 2016, houve grandes reduções nas populações de diatomáceas à medida que o gelo marinho aumentava”, diz o coautor Pat Wongpan, cientista do gelo marinho da Parceria do Programa Antártico Australiano na Universidade da Tasmânia.

“As diatomáceas foram substituídas por algas douradas/amarronzadas e criptófitos que são mais eficazmente pastados por salpas gelatinosas, que são um alimento pobre para a fauna e menos eficiente no transporte de carbono”, adianta.

Ao longo do período de estudo, o teor de ferro (um micronutriente importante para o fitoplâncton) das águas superficiais diminuiu e as temperaturas subiram – um cocktail que atingiu particularmente as diatomáceas, que necessitam de ferro. Os criptófitos e as algas douradas/amarronzadas são menos dependentes do ferro e, por conseguinte, enfrentam melhor as alterações ambientais.

As alterações nas comunidades de plâncton tornaram-se mais pronunciadas após 2016, quando a Antártida registou uma redução drástica da extensão do gelo marinho. As tendências inverteram-se, com uma recuperação das diatomáceas e um crescimento acentuado dos criptófitos, indicando uma mudança de regime ligada ao gelo marinho, ao fornecimento de ferro e ao aquecimento.

Embora o fitoplâncton seja fundamental para a icónica teia alimentar marinha da Antártida e para a bomba biológica de carbono, as mudanças a longo prazo na composição da sua comunidade são pouco conhecidas. Este novo estudo tem como objetivo alterar esta situação.

“A nossa investigação documenta uma alteração do sistema ecológico no oceano polar sul causada pelas alterações climáticas, que poderá, por sua vez, influenciar o clima através de um mecanismo de retroação”.

“O dióxido de carbono que, de outra forma, seria armazenado nas profundezas do oceano poderia agora ser libertado de novo na atmosfera”, afirma Hayward.

“A correlação observada entre as alterações nas comunidades de fitoplâncton e a mudança de regime associada às tendências na cobertura de gelo marinho realça a sensibilidade do ecossistema marinho antártico às alterações climáticas”, conclui o documento.