Cientistas acabam de encontrar vida escondida prosperando sob o gelo do Ártico

As algas constituem a base da maioria dos ecossistemas oceânicos, mas dependem do azoto para crescer – e o azoto é escasso nas águas do Ártico. Agora, uma equipa internacional liderada pela Universidade de Copenhaga descobriu que pode ficar disponível mais azoto do que os cientistas pensavam. Esta mudança poderá remodelar o futuro da vida marinha na região e influenciar a quantidade de carbono que o oceano pode absorver.

Uma fonte oculta de nitrogênio sob o gelo

O estudo é o primeiro a confirmar que a fixação de nitrogênio – um processo no qual certas bactérias transformam o gás nitrogênio (N₂) dissolvido na água do mar em amônio – ocorre sob o gelo marinho do Ártico, mesmo nas áreas mais remotas e centrais. O amônio não apenas ajuda essas bactérias a prosperar, mas também nutre as algas e, por extensão, as criaturas que delas dependem.

“Até agora, acreditava-se que a fixação de azoto não poderia ocorrer sob o gelo marinho porque se presumia que as condições de vida dos organismos que realizam a fixação de azoto eram demasiado pobres. Estávamos errados”, diz Lisa W. von Friesen, principal autora do estudo e antiga estudante de doutoramento no Departamento de Biologia.

Menos gelo, mais vida

Ao contrário da maioria dos outros oceanos onde as cianobactérias dominam a fixação de nitrogénio, o Oceano Ártico depende de um grupo totalmente diferente de bactérias conhecidas como não-cianobactérias. Os investigadores encontraram as maiores taxas de fixação de azoto ao longo da borda do gelo – onde o derretimento é mais intenso. Embora essas bactérias possam operar sob o gelo, elas florescem ao longo da fronteira de derretimento. À medida que as alterações climáticas aceleram a retirada do gelo, esta zona de derretimento em expansão poderá permitir a entrada de mais azoto no ecossistema.

“Por outras palavras, a quantidade de azoto disponível no Oceano Ártico foi provavelmente subestimada, tanto hoje como nas projeções futuras. Isto pode significar que o potencial para a produção de algas também foi subestimado, à medida que as alterações climáticas continuam a reduzir a cobertura de gelo marinho”, diz von Friesen.

“Como as algas são a principal fonte de alimento para pequenos animais, como os crustáceos planctônicos, que por sua vez são consumidos por pequenos peixes, mais algas podem acabar afetando toda a cadeia alimentar”, acrescenta ela.

Isso poderia ajudar o planeta a absorver mais CO₂?

Esta nova fonte de nitrogênio também pode influenciar a quantidade de dióxido de carbono que o Oceano Ártico absorve. Mais algas significam mais fotossíntese, o que permite ao oceano capturar maiores quantidades de CO₂.

“Para o clima e o meio ambiente, esta é provavelmente uma boa notícia. Se a produção de algas aumentar, o Oceano Ártico absorverá mais CO₂ porque mais CO₂ será ligado à biomassa de algas. Mas os sistemas biológicos são muito complexos, por isso é difícil fazer previsões firmes, porque outros mecanismos podem puxar na direção oposta”, explica Lasse Riemann, professor do Departamento de Biologia e autor sénior do estudo.

Os investigadores sublinham que a fixação de azoto deve agora ser considerada em modelos que preveem o futuro do Árctico. “Ainda não sabemos se o efeito líquido será benéfico para o clima. Mas é claro que devemos incluir um processo importante como a fixação de azoto na equação quando tentamos prever o que acontecerá ao Oceano Ártico nas próximas décadas, à medida que o gelo marinho diminui”, acrescenta Riemann.

Como funciona a fixação de nitrogênio

No Ártico, as não-cianobactérias realizam a fixação de nitrogênio. Esses microrganismos consomem matéria orgânica dissolvida – muitas vezes liberada por algas – e, por sua vez, produzem nitrogênio fixo que promove maior crescimento de algas. Essa troca cria um pequeno, mas vital, ciclo de nutrientes sob o gelo.

As algas desempenham um papel duplo no ecossistema: são ao mesmo tempo o ponto de partida da cadeia alimentar marinha e absorventes naturais de CO₂. À medida que crescem, retiram dióxido de carbono do ar, que mais tarde pode afundar-se no fundo do oceano como parte da sua biomassa.

Por trás da descoberta

O estudo, publicado em Comunicações Terra e Meio Ambienteenvolveu cientistas da Universidade de Copenhague (Dinamarca), Universidade Linnaeus (Suécia), Instituto Alfred Wegener (Alemanha), Universidade Aix de Marselha (França), Centro Nacional de Oceanografia (Reino Unido), Instituto Max Planck de Química (Alemanha), Universidade de Estocolmo (Suécia) e Universidade Sueca de Ciências Agrícolas (Suécia).

Suas descobertas são baseadas em duas grandes expedições de pesquisa a bordo dos quebra-gelos IB Oden e RV Polarstern. Amostras e medições foram coletadas em 13 locais no Oceano Ártico central, incluindo regiões ao largo do nordeste da Groenlândia e ao norte de Svalbard.