A maior migração animal na Terra é provavelmente algo de que você nunca ouviu falar e poucos testemunharam:legiões de minúsculas criaturas marinhas subindo para a superfície do oceano todas as noites para se alimentar de plantas minúsculas, em seguida, afundando de volta nas profundezas, água escura ao amanhecer.

Chamado de migração vertical diel, foi registrado pela primeira vez há quase 200 anos, transportando redes de navios através da coluna d'água. Hoje, cientistas marinhos ainda coletam amostras do movimento usando redes de bordo. Eles também disparam sinais acústicos na água para rastrear o som "retroespalhado" do zooplâncton conforme eles migram para cima e para baixo. Alguns coletam dados de aeronaves, implantar um sistema lidar que usa uma espécie de radar a laser para criar o retroespalhamento.

Mas esses métodos levam tempo e recursos e são limitados.

Então, alguns anos atrás, oceanógrafos que trabalham com o NASA Langley Research Center na Virgínia descobriram que o satélite orbital CALIPSO da NASA e seu instrumento lidar - construído para estudar nuvens, não oceanos - vem coletando dados sobre essa migração em escala global por acaso desde 2006.

Os cientistas ficaram surpresos - e encantados.

"O lidar nos deu nossas primeiras medições de animais - na verdade, comportamento animal - do espaço, "disse Michael Behrenfeld, oceanógrafo biológico da Oregon State University. "O que (isso) nos permitiu fazer pela primeira vez foi, na verdade, estudar essa migração em uma escala global a cada 16 dias durante 10 anos. E esse é um lugar muito poderoso para se estar."

Behrenfeld é o autor principal de um artigo sobre essa pesquisa que foi publicado recentemente na revista científica Natureza .

Behrenfeld colabora há anos com Yongxiang Hu, um cientista atmosférico em Langley, sobre as maneiras de usar os ativos atuais da NASA no espaço para coletar dados do oceano. Medidas feitas pelo instrumento lidar da CALIPSO, chamado CALIOP, permitiu-lhe estudar a biomassa do plâncton na superfície dos oceanos, por exemplo, e mudanças nos ecossistemas polares.

Então, uma noite em um cruzeiro de pesquisa no Atlântico Norte, Behrenfeld notou uma cunha de fitoplâncton consumida por animais migratórios em um período de tempo muito curto.

"Eu olhei para ele e disse:'Isso é algo que eu preciso prestar atenção, '", Lembrou Behrenfeld.

Mais tarde, um colega mostrou-lhe dados de medições diurnas de campo do zooplâncton em migração feitas com sinais ópticos.

"Quando eu vi isso, a lâmpada acesa, "Behrenfeld disse." Eu sabia o que queria fazer e precisava de pessoas de Langley para me ajudar a fazer isso. "

Colaborando novamente com Hu e outros, ele comparou essas medições de campo diurnas com as medições noturnas do CALIOP e, com certeza, encontrou um sinal da migração.

Esses minúsculos animais marinhos migram por uma razão importante, explicou a especialista em zooplâncton Deborah Steinberg, presidente do Departamento de Ciências Biológicas do Instituto de Ciências Marinhas da Virgínia e co-autora do estudo.

"O objetivo principal disso, "Steinberg disse, "é evitar ser comido."

Mas, enquanto o objetivo é escapar de predadores visuais, mantendo-se no escuro, ela disse, sua migração também desempenha um papel fundamental em algo muito maior:remover o dióxido de carbono da atmosfera e sequestrá-lo nas profundezas do oceano, onde não contribui para o aquecimento global.

A chamada correia transportadora de carbono funciona assim:CO ₂ da atmosfera se difunde na superfície do oceano, onde plantas marinhas microscópicas o usam para fotossíntese. O zooplâncton come essas plantas e recua para as profundezas do oceano, onde digerem a comida e liberam o carbono ao defecar.

Este movimento do carbono é considerado tão importante para o clima do planeta, disse Behrenfeld, que o conjunto de dados do CALIOP está sendo integrado aos modelos climáticos globais.

CALIOP também descobriu um quebra-cabeça sobre a força da migração. De um modo geral, ele disse, força de migração parece aumentar e diminuir junto com a produção de fitoplâncton, que por sua vez se correlaciona com as temperaturas da superfície do oceano e, Portanto, clima.

Mas existem regiões significativas do Atlântico onde essa relação parece ser o oposto, ele disse, e os cientistas não entendem por quê.

"Qualquer tipo de descoberta como essa abre uma caixa cheia de novas perguntas, "disse Behrenfeld." O que realmente vamos precisar para fazer isso direito é um satélite lidar que é realmente projetado para fazer estudos oceânicos, e não apenas confiar em um instrumento atmosférico. "

Esse instrumento foi desenvolvido em Langley, e está passando por testes de campo em aeronaves, disse Chris Hostetler, um cientista do projeto da NASA que ajudou a desenvolver o CALIOP. Behrenfeld e Hu estão ajudando a projetar o novo instrumento.

"Isso abrirá um novo nível na ciência, "Hostetler disse." Será uma nova fronteira. "

Mas, enquanto a tecnologia estiver lá, ele disse, eles ainda estão procurando financiamento e oportunidade.

"Em ciência, existem muitas boas ideias por aí, "disse Hostetler." Leva anos para convencer a comunidade científica e as agências de financiamento de que vale a pena gastar algumas centenas de milhões de dólares em uma determinada ideia, porque isso é o que é preciso para colocar um satélite da natureza de que estamos falando. "

Até mesmo o CALIOP demorou para obter aprovação e financiamento contra as dúvidas de que um sistema lidar poderia funcionar de forma confiável no espaço. Finalmente, foi lançado em órbita em 2006 em uma missão de três anos e logo provou que poderia. O lidar ainda está funcionando, uma década após sua data de expiração. A Hostetler disse que seus conjuntos de dados geraram mais de 2, 000 artigos em revistas científicas, principalmente em ciências atmosféricas.

"O fato de que passou a ser usado para pesquisas oceânicas, foi realmente surpreendente para mim, "Hostetler disse." Não estávamos nem sonhando com isso.

"Dizer que é um grande sucesso é realmente um eufemismo. Foi transformador em termos de sensoriamento remoto atmosférico."

Mesmo se o CALIOP escurecer amanhã, disse Hostetler, "o conjunto de dados dos últimos 13 anos ainda está no banco, e as pessoas analisarão esses dados de maneiras diferentes nos anos que virão. "

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