Enxames de mosquitos surgem de um lago no norte da Islândia em números tão enormes a cada primavera e verão que podem dificultar a respiração e escurecer o céu, dando ao lago seu nome - Myvatn, ou "lago midge".

Ecologistas da Universidade de Wisconsin-Madison estão tentando entender por que a população de mosquitos pode flutuar em 100, 000 vezes em uma década, e que impacto esses enxames massivos têm na paisagem circundante. Está ficando claro que os bilhões de mosquitos que caem na terra fertilizam e alteram a vegetação à beira do lago, mas a causa por trás dessas grandes flutuações na população de insetos permanece um mistério.

A pesquisa visa compreender melhor os ambientes dominados por lagos, incluindo os de Wisconsin.

Lago Myvatn fica na orla do Círculo Polar Ártico, onde o sol mal se põe durante o trabalho de campo de verão de maio a agosto. O ecossistema é extremo, ainda simples, um número relativamente pequeno de espécies, como os mosquitos, dominar. Este ambiente básico é perfeito para explorar interações complexas dentro dos ecossistemas.

Em 2005, quando Claudio Gratton, um professor de entomologia da UW-Madison, vi pela primeira vez o grande número de mosquitos saindo do lago e morrendo na terra, ele pensava neles como uma transferência viva de nutrientes da água para a costa. Gratton calculou que os mosquitos eram o equivalente nutricional de espalhar meio milhão de Big Macs ao redor da margem do lago, que é aproximadamente do tamanho do Lago Mendota em Madison. Ele se perguntou como a margem do lago respondia a esse excesso nutricional.

Para testar como os mosquitos alteram a paisagem, O laboratório de Gratton montou parcelas experimentais na vegetação ao redor do lago. Em alguns, eles adicionaram mosquitos mortos; em outros, eles usaram redes para excluí-los.

Ao longo dos anos, A equipe de Gratton viu que, onde eles adicionaram mosquitos, as gramíneas floresceram. Normalmente carente de nutrientes no solo pobre e superado por plantas mais vigorosas, a grama disparou em resposta ao influxo de fertilizante de mosquitos em decomposição. A pesquisa explicou por que a grama cresceu em algumas áreas e secou em outras.

"Só entendendo a ligação entre mosquitos e grama você pode explicar esse padrão na natureza, "diz Gratton." O lago está causando isso. "

Os pastores locais há muito chamam o capim em áreas infestadas de micose de "capim" - eles colhem o capim e alimentam seus rebanhos. O trabalho de Gratton sugeriu que o folclore dos pastores continha um cerne de verdade, e que mosquitos podem nutrir indiretamente as ovelhas, incentivando mais o crescimento da grama.

Gratton foi originalmente apresentado ao Lago Myvatn por Tony Ives, um professor de zoologia da UW-Madison, que tem uma ligação ao longo da vida com a ilha.

"Eu vou para a Islândia desde que era criança, "diz Ives, cujo nome do meio, Ragnar, foi dado a ele em homenagem a um fazendeiro islandês e amigo de seu pai.

Ives aprendeu sobre as grandes e imprevisíveis oscilações na população de midge por meio de Arni Einarsson, o diretor da estação de pesquisa Lake Myvatn, quem estuda o lago desde os anos 1970.

Em um artigo de 2008 na revista Natureza , Ives, Einarsson e seus colaboradores estabeleceram uma estrutura matemática simples que pode explicar como a população de mosquitos aumenta e cai de forma tão dramática e imprevisível. Eles sugeriram que pequenas, mudanças ambientais aleatórias - muito vento em um ano, ou no final da primavera do próximo - poderia fazer com que a população desabasse. Mas as verdadeiras causas dessa sensibilidade aguda permanecem indefinidas.

Nos nove anos desde então, a equipe tem buscado pistas que possam ajudá-los a entender melhor as mudanças populacionais. Cada ano, eles medem a qualidade da água, concentrações de nutrientes, e a quantidade de algas no lago entre outros fatores que podem afetar os insetos. Em seguida, eles esperam pelos mosquitos.

"Todos os anos nesta época eu começo a prender a respiração, "imaginando como a população dinâmica de mosquitos responderá na primavera, disse Ives. "É uma espécie de suspense em câmera lenta."

Apoiado por um subsídio de 10 anos da National Science Foundation para pesquisas de longo prazo, Ives e seus colaboradores estão esperando que o experimento natural prossiga por meio de uma explosão populacional inteira. Este ano, os pesquisadores podem ver a queda da população - mas eles não sabem.

Enquanto os ecologistas trabalham para entender melhor o ecossistema reserva do Lago Myvatn, eles também estão estendendo seus estudos para a paisagem repleta de lagos de Wisconsin. Gratton e UW – Madison pesquisadora de pós-doutorado Mireia Bartrons, agora na Universidade de Vic na Espanha, desenvolveu um modelo de como a emergência de insetos nos lagos de Wisconsin afetam os ecossistemas à beira do lago. Com mais de 15, 000 lagos e 34 por cento do estado situados a menos de 200 metros de um lago ou riacho, os cientistas esperam que os insetos aquáticos afetem uma grande parte do estado.

Gratton vê ecossistemas, seja na Islândia ou no meio-oeste americano, como uma tapeçaria entrelaçada de interações, em vez de manchas isoladas de terra ou água.

"O caráter da terra mudaria sem esses lagos, "diz Gratton." Nossas paisagens estão completamente interconectadas. "