Desde a coleta de amostras de campo dentro do gelo congelado do oceano até a análise de imagens de satélite no conforto de seu escritório em Stanford, Kevin Arrigo tem tentado descobrir como o gelo cada vez mais fino do mundo afeta as cadeias alimentares polares. Arrigo, professor de ciência do sistema terrestre na Stanford School of Earth, Energia e Ciências Ambientais, descobriram que, embora o derretimento do gelo ameace amplificar as questões ambientais em todo o mundo, a retirada do manto de gelo pode fornecer o alimento muito necessário aos ecossistemas locais.

Através deste trabalho, Arrigo descobriu que o afinamento do gelo nos pólos pode aliviar os desertos alimentares polares, ampliando a proliferação de fitoplâncton. Contudo, o forro de prata associado ao derretimento do gelo não pode compensar as ameaças iminentes, como a elevação do nível do mar, associado ao encolhimento glacial não verificado.

Arrigo, que também é o professor Donald e Donald M. Steel em Ciências da Terra, conversou com o Stanford Report sobre seu trabalho com a proliferação de fitoplâncton polar e discutiu se as notícias recentes sobre a quebra do gelo marinho sugerem que atingimos um ponto crítico.

O que você aprendeu sobre como o derretimento glacial afeta as cadeias alimentares em ambientes extremos dos pólos?

Acontece que quando as geleiras se formam, eles acumulam partículas e poeira que contêm nutrientes essenciais como o ferro, da qual todas as coisas vivas dependem para sobreviver. À medida que as geleiras derretem, eles adicionam nutrientes ao oceano e fertilizam o ecossistema local. Na Groenlândia e na Antártica, o oceano tem falta de ferro, portanto, o derretimento das geleiras compensa a falta de ferro.

O fitoplâncton fotossintetizante é a base da cadeia alimentar do oceano e requer muita luz e nutrientes para crescer. Uma vez que há disponibilidade limitada de ferro para essas plantas produtoras de oxigênio nos pólos, os aportes de ferro do derretimento das geleiras permitem que o fitoplâncton cresça cada vez mais rapidamente. Chamamos esse enorme crescimento populacional de fitoplâncton de florescimento de algas e descobrimos que esses florescimentos aumentam drasticamente a quantidade de alimento disponível para os animais nessas áreas. Mais comida significa mais crescimento, que aumenta a produtividade da região e cria hotspots biológicos onde as maiores concentrações de aves marinhas, focas e baleias se reúnem.

Você também estuda a proliferação de fitoplâncton que ocorre perto de polynyas - trechos de oceano aberto cercados por gelo - que você descreveu como os poços de água da Antártica. O que você quer dizer com isso?

Polynyas são realmente legais. Polynyas são simplesmente áreas de águas abertas rodeadas por gelo, e geralmente lugares onde você esperaria encontrar gelo, mas não encontra. Nós os encontramos em todo o litoral da Antártica, e a razão dominante pela qual eles se formam é quando o ar realmente frio desce voando pelas laterais do manto de gelo da Antártica, eles sopram na região costeira ao largo da costa e afastam o gelo. Na primavera, quando o sol nasce, o fitoplâncton em polynyas cresce mais rápido do que em qualquer outro lugar na área. Polynyas tendem a ser oásis ecológicos que são desproporcionalmente importantes para seu tamanho, onde os animais se reúnem em grandes colônias para tirar proveito das águas altamente produtivas e ricas em nutrientes.

Parece que sua pesquisa mostra um lado positivo para o derretimento das geleiras. Isso é verdade?

Em lugares onde ainda existe uma grande escassez de ferro, O derretimento das geleiras continuará a estimular a produção, fornecendo alimentos a uma ampla variedade de animais nos próximos anos. Também, porque o fitoplâncton retira CO2 da atmosfera, essas flores ajudam a resfriar o planeta, que retarda o derretimento das geleiras.

Contudo, nada disso neutraliza os efeitos negativos do derretimento do gelo, como aumento do nível do mar ou perda de habitat crítico, porque é um pequeno efeito que será superado por praticamente qualquer coisa que façamos em termos de queima de combustíveis fósseis.

Então, se o ruim supera o bom em termos de derretimento do gelo, como podemos desacelerar o processo de recuo glacial?

A coisa óbvia a fazer é reduzir as emissões de gases de efeito estufa e diminuir as concentrações de CO2 na atmosfera para que pare de aquecer tão rapidamente. O Ártico está esquentando tão rápido quanto é porque há um feedback que acontece entre a luz do sol chegando e a Terra refletindo a luz do sol de volta, chamado de feedback de gelo-albedo. Uma das razões pelas quais o Ártico e o Oceano Antártico são tão frios é porque eles são gelados e refletem muito do calor que recebem de volta ao espaço.

O que está acontecendo agora é porque estamos derretendo mais gelo, estamos refletindo muito menos luz solar de volta para o espaço e o oceano está absorvendo calor em vez de refleti-lo. Portanto, o Ártico está esquentando duas vezes mais do que o resto da Terra porque normalmente ele tem esse gelo para refletir o calor de volta para o espaço.

É quase como um esquema Ponzi. Por um tempo, você pode continuar pagando a esses investidores iniciais, ou, neste caso, evitar que algum gelo derreta, mas, eventualmente, os novos investidores começam a secar e simplesmente não há dinheiro - ou gelo - suficiente para sustentar a operação. É o mesmo tipo de coisa. O feedback do albedo de gelo está nesta trajetória onde você chega ao ponto em que há tão pouco gelo no Ártico que ele não tem o efeito de resfriamento que costumava ter e apenas aquece.

Considerando as notícias recentes sobre o gelo marinho mais espesso do Ártico se quebrando prematuramente, do you think we are approaching a tipping point in terms of rapidly disappearing ice?

We may be at the tipping point now, and from the sea level rise perspective it certainly worries me. There's talk about the potential for catastrophic collapse in the Western Antarctic ice sheet – it seems to be melting faster and faster than we keep predicting that it's going to melt. That is certainly a concern.

What are you doing to mitigate the impacts of disappearing ice at the poles?

We're currently working on a project with the Center for Ocean Solutions to see what are the likely outcomes of melting ice, and the associated increased exploitation of resources, in the Arctic now that it's becoming more accessible. So what are the likely impacts – or at least what are the possible impacts – of increased shipping, increased oil exploration, combined with increased melting of ice, increased ocean acidification, and how will that affect the ecosystems in the Arctic?

We are interested in the implications rapidly melting ice has on the populations that live there, that rely on those resources for food every day. What's it going do for bowhead whaling and the salmon fisheries? We want to apply natural capital risk-assessment models to the Arctic that will allow us to identify places that are most at-risk and try to do some assessments by looking at multiple stressors on the Arctic to see if there are leverage points in the system where we can actually make a difference.