O fitoplâncton precisa de luz e nutrientes para crescer. As algas microscópicas raramente encontram ambos ao mesmo tempo em quantidade suficiente no oceano. Nas camadas superiores da água, geralmente carecem de nutrientes e, mais abaixo, carecem de luz. Um novo estudo liderado pelo Helmholtz Center Hereon agora diz:O fitoplâncton pode migrar para frente e para trás entre camadas mais profundas e a superfície da água. Se isso fosse confirmado, teria enormes consequências para os cálculos da bomba natural de carbono e, portanto, para os cálculos atuais do balanço de carbono. Os resultados do estudo foram publicados hoje na revista Nature Climate Change .
Os mares e o oceano são um dos nossos maiores sumidouros de carbono. Todos os anos, eles absorvem cerca de 30% do CO₂ produzido por humanos e, assim, removê-lo da atmosfera. Isso se deve principalmente ao fitoplâncton. Com a ajuda de luz e nutrientes, essas plantas microscópicas absorvem o dióxido de carbono e liberam oxigênio. Até agora, os pesquisadores supõem que o fitoplâncton dificilmente se move sozinho, mas é conduzido pelas correntes. Um estudo liderado pelo Helmholtz-Zentrum Hereon agora apresenta argumentos que questionam essa suposição. Para esta publicação, que também envolve o GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research Kiel e o Earth SURFACE System Research Center, a equipe de autores analisou vários resultados de pesquisas empíricas. A conclusão:os dados medidos não podem ser explicados pelo movimento passivo do fitoplâncton. Com base nisso, os cientistas desenvolveram um novo modelo que inclui a migração vertical do fitoplâncton e pode, assim, calcular o "bombeamento" ativo de nutrientes.

“Modelos anteriores tratam o fitoplâncton como partículas passivas, enquanto muitas evidências sugerem que ele migra ativamente para absorver carbono nas camadas superiores via fotossíntese e armazenar nutrientes nas camadas inferiores”, diz Kai Wirtz, principal autor do estudo e modelador de ecossistemas da Instituto Hereon de Sistemas Costeiros, Análise e Modelagem.

As camadas superiores de água dos mares e oceanos quase sempre carecem de nutrientes. Além da luz, os nutrientes são vitais para o fitoplâncton. No entanto, apesar das concentrações comprovadamente mais baixas de nutrientes, altas taxas de produção primária líquida são medidas lá. A produção primária líquida é a biomassa produzida pelo fitoplâncton, que constitui a base da cadeia alimentar marinha. Outros estudos foram capazes de detectar nitrogênio de camadas de água mais profundas no fitoplâncton próximo à superfície da água. As características do fitoplâncton, que evoluíram ao longo de milhões de anos, também sugerem migrações mais ativas:pelo menos dois terços de todas as espécies demonstraram ser capazes de se mover ativamente. Para que serve essa capacidade, se os microrganismos estão apenas flutuando passivamente com as correntes? O novo estudo agora apresenta esta teoria:o fitoplâncton se move ativamente verticalmente entre as camadas de água superiores e mais profundas. É assim que eles obtêm ambos – luz nas camadas superiores e nutrientes de maior profundidade de água.

Uma constante para cima e para baixo

A equipe em torno de Kai Wirtz explica que, embora o fitoplâncton muitas vezes nade ou afunde apenas alguns metros por dia, é capaz de preencher uma profundidade de cerca de 10 a 80 metros com a "reserva de energia" da fotossíntese na água superficial rica em luz. Em maior profundidade de água, pode absorver nutrientes suficientes até se mover ativamente em direção à superfície da água novamente. Esse ciclo de movimento corresponderia a uma bomba de carvão ativo que funciona com muito mais eficiência do que se supunha anteriormente.

"Com base em nossos cálculos de modelo, assumimos que as estimativas atuais de absorção de carbono oceânico devem ser substancialmente corrigidas para cima", diz Wirtz.

Jan Taucher, co-autor do estudo diz:"Houve estudos de caso individuais no passado que mostraram que algumas espécies de fitoplâncton podem migrar ativamente verticalmente e, portanto, também transportar nutrientes e carbono. A combinação de dados observacionais usados ​​no novo modelo ecológico pois nosso estudo atual demonstra que esse fenômeno é muito mais difundido do que se pensava anteriormente. Nossos resultados sugerem que cálculos anteriores podem ter subestimado a produtividade marinha e a absorção de carbono."

60 vezes as emissões de carbono da Alemanha

Atualmente, não há tecnologia que possa testar empiricamente a teoria diretamente no nível microscópico dos organismos. Mas pode valer a pena iniciar mais pesquisas. Se a migração vertical do fitoplâncton for verdadeira, isso significaria que os oceanos absorveriam muito mais CO₂ do que se supõe atualmente, mesmo com o aumento das temperaturas do ar e da água no futuro. De acordo com os cálculos da equipe de autores, que também inclui Moritz Mathis do Helmholtz-Zentrum Hereon e Lan Smith do Earth SURFACE System Research Center, até 2100 cerca de 40 gigatoneladas a mais de CO₂ por ano seria absorvido do que os modelos climáticos atuais preveem. Isso corresponde a sessenta vezes as emissões de carbono da Alemanha e, portanto, cerca de 10% do nosso orçamento de carbono. Isso ajustaria significativamente a conta climática do mundo para cima. Para isso, no entanto, é necessário conhecer os processos essenciais, incluindo os padrões comportamentais dos microrganismos. A verificação da teoria do novo estudo pode contribuir decisivamente para isso. + Explorar mais

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