Lagoas de derretimento na superfície do gelo ártico. Crédito:NASA
Em 2011, os pesquisadores observaram algo que deveria ser impossível - uma proliferação maciça de fitoplâncton crescendo sob o gelo do mar Ártico em condições que deveriam ser muito escuras para qualquer coisa que exigisse fotossíntese para sobreviver. Então, como essa flor foi possível?
Usando modelagem matemática, pesquisadores da Escola de Engenharia e Ciências Aplicadas (SEAS) de Harvard John A. Paulson descobriram que o afinamento do gelo do mar Ártico pode ser responsável por essas e mais florescências no futuro, potencialmente causando perturbações significativas na cadeia alimentar do Ártico.
A pesquisa é descrita em Avanços da Ciência e é uma colaboração entre pesquisadores do SEAS, University of Oxford e University of Reading.
O fitoplâncton sustenta toda a cadeia alimentar do Ártico. Todo verão, quando o gelo marinho recua, a luz do sol atingindo o mar aberto desencadeia uma enorme proliferação de plâncton. Essas plumas atraem peixes, que atraem predadores maiores e fornecem alimento para as comunidades indígenas que vivem no Ártico.
O fitoplâncton não deve ser capaz de crescer sob o gelo porque o gelo reflete a maior parte da luz solar de volta para o espaço, bloqueando-o de alcançar a água abaixo.
Mas nas últimas décadas, O gelo ártico ficou mais escuro e mais fino devido ao aquecimento das temperaturas, permitindo que mais e mais luz solar penetre na água abaixo. Grande, poças escuras de água na superfície do gelo, conhecido como lagoas de derretimento, aumentaram, diminuindo a refletividade do gelo. O gelo que permanece congelado está cada vez mais fino.
Áreas do Oceano Ártico capazes de permitir a proliferação de fitoplâncton sob o gelo marinho em julho. Crédito:Christopher Horvat
"Nossa grande questão era, quanta luz do sol é transmitida através do gelo marinho, ambos em função da espessura, que vem diminuindo, e a porcentagem do tanque de derretimento, que tem aumentado, "disse Chris Horvat, primeiro autor do artigo e aluno de pós-graduação em matemática aplicada na SEAS. "O que descobrimos foi que saímos de um estado onde não havia potencial para florescimento de plâncton para regiões massivas do Ártico sendo suscetíveis a esses tipos de crescimento."
A modelagem matemática da equipe descobriu que, embora os tanques de derretimento contribuam para condições favoráveis às florações, o maior culpado é a espessura do gelo.
Vinte anos atrás, apenas cerca de 3 a 4 por cento do gelo marinho do Ártico era fino o suficiente para permitir que grandes colônias de plâncton florescessem por baixo. Hoje, os pesquisadores descobriram que quase 30 por cento do Oceano Ártico coberto de gelo permite o surgimento de sub-gelo nos meses de verão.
"O declínio do medidor na espessura do gelo marinho no Ártico nos últimos 30 anos mudou drasticamente a ecologia dessa área, "disse Horvat." De repente, toda a nossa ideia sobre como esse ecossistema funciona é diferente. A base da teia alimentar do Ártico agora está crescendo em uma época diferente e em lugares que são menos acessíveis aos animais que precisam de oxigênio. "
Os pesquisadores esperam que seu modelo seja útil para o planejamento de expedições futuras para observar essas flores e medir o impacto que essa mudança terá nos ecossistemas.