Pequenas algas marinhas fotossintéticas são um componente-chave do ecossistema marinho do Ártico, mas seu papel para a ecologia do Oceano Ártico foi subestimado por décadas. Essa é a conclusão de uma equipe de cientistas que sintetizou mais de meio século de pesquisas sobre a ocorrência, magnitude e composição da proliferação de fitoplâncton sob o gelo marinho do Ártico. Os resultados foram publicados em uma edição especial da Fronteiras na ciência marinha dedicado à pesquisa do Oceano Ártico.

O fitoplâncton são organismos microscópicos de flutuação livre, a maioria das quais são algas unicelulares. Como plantas terrestres, eles usam a fotossíntese para transformar luz em energia química, consumindo dióxido de carbono (CO ₂ ) e nutrientes na água. O fitoplâncton é a base da cadeia alimentar marinha e desempenha um papel vital no ciclo do carbono, absorvendo CO ₂ da atmosfera.

Até cerca de uma década atrás, a maioria dos cientistas presumiu que o fitoplâncton permaneceu em uma espécie de estase durante o inverno e a primavera, até o rompimento do gelo marinho. Agora, há um crescente corpo de evidências que sugere a proliferação sob o gelo (UIBs) de fitoplâncton, como uma floração repentina da primavera em um jardim, pode ocorrer em ambientes com pouca luz abaixo do gelo marinho.

"Havia uma suposição de longa data de que o que estava acontecendo sob o gelo marinho na coluna de água estava quase 'em pausa' durante a noite polar e antes do recuo sazonal do gelo marinho, o que aparentemente não é o caso, "disse o autor principal, Dr. Mathieu Ardyna, bolsista de pós-doutorado em Marie Sklodowska-Curie na Stanford University.

A revelação significa que a produção de fitoplâncton em algumas regiões do Oceano Ártico pode ser uma ordem de magnitude maior do que originalmente previsto. Isso é importante para modeladores de clima que desejam saber quanto carbono atmosférico está sendo absorvido por essas algas.

Poucos lugares na Terra estão se transformando tão rapidamente quanto o Ártico devido às mudanças climáticas. Nos últimos 30 anos, o Ártico aqueceu cerca de duas vezes a taxa da média global. Um dos sinais mais visíveis dessa mudança foi o declínio do gelo marinho que flutua na superfície do oceano, com a cobertura de gelo deste ano encolhendo para a segunda menor extensão já registrada.

Não é nenhuma surpresa que a camada de gelo mais fina tenha permitido o fitoplâncton, que requerem luz para a fotossíntese, florescer. O que foi surpreendente para Ardyna e seus colegas é que o fenômeno dos UIBs ocorreu bem antes que as mudanças climáticas afetassem o gelo marinho do Ártico.

"Desenterrar pesquisas que ocorreram nos anos 50 e anteriores demonstra que floresce, embora não seja muito grande, estavam ocorrendo sob o gelo espesso no Ártico central, "ele explicou." Acho que esse fato surpreendeu muitos de nós, como os modelos sugeriram, não foi esse o caso. "

As observações históricas incluíram um par de estudos durante o Ano Geofísico Internacional, uma campanha global que deu início à era científica moderna. Os autores notaram, "O resultado final deste trabalho foi nada menos do que um primeiro vislumbre incrível dos UIBs ocorrendo no Ártico central."

O artigo segue descrevendo a variabilidade entre os eventos UIB no Oceano Ártico em termos de ocorrência, magnitude, e até mesmo o tipo de organismos presentes. Algumas dessas descobertas são baseadas em programas científicos e expedições dedicadas ao estudo específico de UIBs. Em muitos casos, observações baseadas em flutuadores autônomos, planadores robóticos e até veículos operados remotamente que podem nadar sob o gelo marinho.

Ardyna disse que novas observações para alimentar novos modelos de computador serão a chave para prever com mais precisão como o ciclo do carbono no Ártico mudará no futuro.

"Tantas perguntas permanecem sem resposta sobre este período crítico da primavera, para muitas espécies do Ártico, para sua comida ou seu ciclo de vida, "disse ele." Dada a distância do Ártico, uma forma definitivamente será desenvolver mais e melhores plataformas autônomas para nos fornecer informações valiosas. "