Elaborei este artigo enquanto olhava para o norte, sobre o mar congelado de Lincoln, na ponta mais ao norte da Ilha Ellesmere, no Canadá. Eu estava em alerta, uma Estação das Forças Canadenses que, a 82 ° N, é o lugar permanentemente habitado mais ao norte da Terra. Apenas 815 km de distância, através do Oceano Ártico, colocar o Pólo Norte.

Era maio, e o mar ainda deveria estar congelado, mas este ano a ponte de gelo do mar entre Ellesmere e a Groenlândia quebrou cedo, e o gelo ártico começou a fluir pelo estreito Canal de Nares e para o sul na Baía de Baffin. Em todo o Oceano Ártico, a quantidade e a persistência do gelo marinho estão diminuindo - a cobertura de gelo de setembro caiu cerca de 30% desde 1980.

O Ártico está esquentando duas vezes mais que o resto do planeta, e imagens de ursos polares em pequenos blocos de gelo capturam a imaginação. Mas essas imagens representam (desculpando o trocadilho) apenas a ponta do iceberg - as consequências da perda de gelo são profundas e começam na base da cadeia alimentar, nos processos microbianos que impulsionam a biologia do oceano.

As cadeias alimentares do Ártico às vezes começam no gelo marinho

O gelo marinho se forma quando a temperatura da água do mar cai abaixo de -1,8 ℃. À medida que os cristais de gelo se formam, o sal é expulso e as salmouras de gelo e outros constituintes dissolvidos ficam presos em uma colmeia de pequenos canais no gelo. A água fria e salgada que drena do gelo também afunda profundamente no fundo dos oceanos e impulsiona a circulação da água por todo o globo.

Conforme o ar fica mais frio, o gelo engrossa para baixo e, nos canais de salmoura e em todo o fundo de gelo, algas e bactérias especializadas crescem. Quando a luz do sol retorna ao Ártico na primavera e penetra através do gelo (que raramente tem mais do que alguns metros de espessura), essas comunidades de algas do gelo começam a fotossintetizar, produzindo biomassa de algas e abundante matéria orgânica dissolvida.

Isso alimenta uma ampla gama de criaturas microscópicas conhecidas como zooplâncton, que pastam no fundo do gelo. Esse zooplâncton, por sua vez, alimenta animais maiores e impulsiona a cadeia alimentar ao longo da primavera.

Quando o gelo derrete, mais desse material flui para os mares, fornecer mais recursos alimentares na parte inferior das cadeias alimentares. Em um estudo recente publicado na Nature Climate Change, colegas e eu mostramos como os diferentes componentes desta matéria orgânica derivada de algas geladas são usados ​​por diferentes espécies de bactérias e em diferentes taxas na água do mar subjacente, de modo que mais gelo derretido mudará os padrões de renovação da matéria orgânica nas águas superficiais durante a primavera.

Diferentes cadeias alimentares podem se desenvolver

Nem todo gelo marinho derrete a cada verão - ou pelo menos não derrete. O gelo de vários anos pode passar por vários anos de derretimento e crescimento, ficando mais espesso e mais complexo estruturalmente. Mas, hora extra, este gelo de vários anos tornou-se mais raro. Nos anos 1980, cerca de um terço da cobertura de gelo do Ártico tinha mais de quatro anos - hoje, esse gelo é quase inexistente. Em vez de, mais gelo do primeiro ano se formará e derreterá completamente a cada ano, fornecer novos insumos alimentares em áreas do oceano que antes estavam permanentemente cobertas de gelo.

Isso tem consequências significativas. Menos cobertura de gelo no verão significa mais mar aberto, que, por ser mais escuro, absorve mais luz solar e calor, tornando mais difícil congelar no outono. Águas abertas também significam que o vento pode agitar o mar e retardar o processo de recongelamento. Mais águas abertas no verão vão mudar as comunidades de plâncton, e então os animais que se alimentam deles.

Algumas espécies estão se mudando para o norte. O Mar de Barents, entre a Noruega e Svalbard, raramente está coberto de gelo no inverno - e as espécies do Atlântico Norte, como o bacalhau e os principais predadores, como a orca, estão se mudando. Espécies especializadas que dependem do gelo, como os ursos polares, selos anelados, a morsa e o bacalhau do Ártico estão perdendo seus habitats, enquanto as espécies não indígenas estão expandindo seu alcance.

Para alguns, um Ártico mais quente traz oportunidades. A cobertura de gelo reduzida significa que os navios podem usar as passagens nordeste e noroeste, encurtando significativamente os tempos de viagem entre o Atlântico e o Pacífico. Novas pescarias podem se desenvolver, e menos gelo significa que o acesso aos recursos de petróleo e gás se torna possível.

Mas esses benefícios para alguns, têm custos potencialmente enormes. Além das mudanças no oceano, um Ártico mais quente poderia interromper a circulação do oceano e os sistemas climáticos globais, enquanto o permafrost continuará a descongelar, potencialmente liberando gases de efeito estufa atualmente presos em solos congelados.

Todo um ecossistema, rico em espécies especializadas - muitas mal estudadas - está mudando diante de nossos olhos. O Ártico é um lugar bonito e agreste, apresentando sérios desafios logísticos para a investigação científica. Mas mesmo lá, no topo do mundo, longe dos centros da população humana, nosso impacto é evidente.

Este artigo foi republicado de The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.