Quando o vulcão Kilauea do Havaí entrou em erupção em 2018, destruiu cerca de 700 casas e enviou centenas de milhões de toneladas de lava ao oceano, criando nuvens ondulantes e explosões ao longo da costa. Breve, imagens de satélite revelaram algo mais acontecendo:aparentes enormes florações de fitoplâncton marinho surgindo. Julho daquele ano, uma equipe de cientistas partiu em um navio de pesquisa por vários dias para monitorar a água e coletar amostras o tempo todo, na tentativa de entender o que estava acontecendo. A hipótese de trabalho deles:a lava crescente estava entregando nutrientes minerais para as águas relativamente pobres em nutrientes, acendendo a flor. Mas, como dito em um estudo publicado na revista Ciência esta semana, eles estavam enganados. Um mecanismo anteriormente insuspeitado estava em ação, um com implicações mais amplas sobre como funcionam os processos biológicos marinhos.

O fitoplâncton são algas fotossintéticas unicelulares que formam a base da teia alimentar marinha. Eles também desempenham um papel fundamental na regulação do clima global, porque absorvem grandes quantidades de carbono, alguns dos quais afundam quando o fitoplâncton morre. Contudo, seu crescimento é limitado em muitas regiões, porque a água não contém nutrientes essenciais suficientes para todos. A equipe de campo, liderado por cientistas da Universidade do Havaí e da Universidade do Sul da Califórnia, inicialmente assumiu que a floração estava acontecendo porque a poeira vulcânica e lava, rico em nutrientes como ferro e fosfato, estava alimentando-o.

Observações diretas e análises posteriores mostraram que este não era o caso. Para um, ferro e fosfato estavam realmente entrando na água, mas não nas formas disponíveis para o fitoplâncton usar; eles estavam se aglomerando em partículas que os organismos não podiam absorver. Por outro lado, a água foi repentinamente carregada com nitrato - um nutriente normalmente não encontrado perto da superfície por aqui, e que é praticamente inexistente na lava. De onde vinha o nitrato, e o fitoplâncton o estava usando?

Normalmente, os cientistas esperariam encontrar as águas ao redor do Havaí dominadas por espécies extremamente pequenas chamadas picoplâncton, cujo crescimento é limitado pela abundância de ferro e fosfato. Mas a composição dos organismos mudou dramaticamente; as espécies dominantes eram agora fitoplâncton maior, chamado diatomácea. Amostras de fitoplâncton foram enviadas para Sonya Dyhrman, oceanógrafo biológico do Observatório Terrestre Lamont-Doherty da Universidade de Columbia. Ela e o pesquisador associado de Lamont, Matthew Harke, analisaram seus metabolismos e descobriram que as diatomáceas estavam respondendo vigorosamente ao nitrato adicionado.

"É realmente emocionante ver uma equipe de cientistas de resposta rápida trabalhando em conjunto para resolver um mistério, "disse Dyhrman." Pudemos usar nossa análise para ajudar a confirmar que o nitrato foi uma parte importante da história aqui, onde pensávamos que seria ferro ou fosfato. "

A equipe agora acredita ter identificado um mecanismo de fertilização que ninguém havia pensado antes. Eles dizem que a lava despejando no oceano mexeu com a panela, mergulhando até 1, 000 pés abaixo da superfície. Lá embaixo nas profundezas frias, nitrato de organismos mortos tende a se acumular, e principalmente ficar lá. Mas a lava aqueceu a água, fazendo com que ele cresça rapidamente. Uma vez que a água brotada atinge a zona onde a luz solar penetra, diatomáceas famintas de nitrato aproveitaram-se e se multiplicaram rapidamente. Uma confirmação dessa ideia:logo após o fim da erupção, a proliferação de algas diminuiu.

O vulcanologista Terry Plank e o oceanógrafo biológico Hugh Ducklow, ambos também em Lamont-Doherty, escreveu um comentário que acompanha o estudo. Iniciar, eles dizem que ninguém havia investigado anteriormente se as erupções poderiam desempenhar tal papel nos ecossistemas marinhos. Ainda, os oceanos são pontilhados com ilhas vulcânicas, bem como vulcões submarinos, incluindo provavelmente muitos que não foram descobertos. Eles poderiam estar influenciando a vazante e o fluxo do fitoplâncton e a rede alimentar mais ampla de maneiras insuspeitadas? Entre outras coisas, eles dizem, erupções vulcânicas são conhecidas por contribuir com dióxido de carbono para a atmosfera, mas com a nova descoberta, parece possível que eles estejam equilibrando isso em parte alimentando o crescimento do fitoplâncton que recupera parte do carbono. Plank e Ducklow especulam que outros fenômenos transitórios, como furacões, também podem desempenhar um papel semelhante, agitando águas ricas em nutrientes das profundezas em direção à superfície.

A erupção e a capacidade de estudá-la em tempo real "proporcionaram uma oportunidade única de ver em primeira mão como uma entrada maciça de nutrientes externos altera os ecossistemas marinhos, "disse o autor principal Sam Wilson, da Universidade do Havaí.