Os ciclones tropicais podem ser um aliado improvável na batalha contra a hipóxia oceânica
Comparação da concentração de oxigênio no fundo modelada e observada no Mar da China Oriental e no estuário de Changjiang. Crédito:Yang et al. 2024. Ciclones tropicais, também conhecidos como furacões e tufões, são fenômenos meteorológicos que ocorrem em oceanos tropicais e subtropicais com baixa pressão atmosférica, onde o vapor d'água dos oceanos quentes se condensa para produzir formações de nuvens em espiral com centenas de metros de largura. As fortes chuvas resultantes e velocidades de vento superiores a 74 milhas por hora podem trazer devastação às comunidades no seu caminho quando estas tempestades tropicais atingem o continente.
No entanto, os ciclones tropicais também têm impactos distintos no mundo marinho. Nova pesquisa, publicada em Frontiers in Marine Science , investigou a ligação entre esses eventos e a produtividade primária em nossos oceanos.
Wen Yang, da East China Normal University, e colegas concentraram-se especificamente no Mar da China Oriental, no Oceano Pacífico, para determinar como o ciclo de oxigénio e nutrientes é afetado quando uma tempestade tropical passa pela região. Aproximadamente 46% dos ciclones tropicais no Mar da China Oriental atingem a costa leste do país.
Este estudo baseia-se no princípio da perturbação oceânica, incentivando a mistura vertical e lateral das águas oceânicas, o que significa que as camadas mais profundas tornam-se melhor oxigenadas e os nutrientes são fornecidos a uma área de superfície mais ampla para que os produtores primários prosperem.
Embora o primeiro cenário ajude a aliviar o esgotamento de oxigénio e a anoxia com a profundidade, o último significa que mais oxigénio é consumido em processos metabólicos para sobrevivência e reprodução. Portanto, a equipa de investigação teve como objetivo identificar se os ciclones tropicais têm um impacto líquido positivo ou negativo na oxigenação dos oceanos.
Combinando informações sobre a trajetória e velocidade dos ciclones tropicais de eventos anteriores com observações de satélite da cor da água do oceano para medir a concentração de clorofila (estimando assim a produtividade do fitoplâncton na superfície) e simulações computacionais, os cientistas identificaram mudanças no balanço de oxigênio dissolvido.
Concentrações de clorofila no Mar da China Oriental determinadas a partir de imagens de satélite, pré-tufão (G) em comparação com cinco eventos de tufão (H – L) em 2018. Crédito:Yang et al. 2024.
Dados de clorofila superficial revelaram altas concentrações de ciclones pós-tropicais, mas com mudanças distintas na concentração, localização e profundidade entre os anos. Isto foi explorado através de modelos para compensar a cobertura de nuvens durante os ciclones que perturbam as imagens de satélite, com os investigadores a identificarem duas fases nas alterações na concentração de clorofila.
Antes de um ciclone, havia uma diminuição notável e rápida da clorofila, antes de aumentar nas áreas offshore após a passagem da tempestade tropical. A segunda fase viu as altas concentrações de clorofila no mar diminuírem dentro de 4-5 dias após o evento, mas um aumento gradual perto da costa, especialmente ao largo do estuário de Changjiang. Portanto, concentrações mais elevadas de clorofila pós-tempestade tropical são indicativas de maior produtividade e consumo de oxigênio dissolvido.
Para o Mar da China Oriental, descobriram que os principais factores que influenciam a oxigenação e a produtividade primária foram a intensidade do ciclone (apresentando uma relação linear), combinada com a distância entre a trajectória do tufão e o estuário de Changjiang. Isso resultou em mudanças positivas no fluxo de oxigênio entre a atmosfera e a superfície do mar, no transporte de oxigênio com o movimento da água e na taxa de consumo de oxigênio na decomposição da matéria orgânica.
Para o período de estudo de 2011 a 2020, o orçamento de oxigénio do oceano baseado em modelos aumentou após a passagem de múltiplos ciclones tropicais (geralmente cinco por ano), sugerindo que, em última análise, existe um ganho líquido de oxigénio para o oceano durante estes eventos. Consequentemente, existe um impacto líquido positivo nas redes tróficas marinhas e no funcionamento do ecossistema como um todo.
Esta investigação é significativa porque o impacto positivo líquido dos ciclones tropicais na oxigenação dos oceanos significa que é um contrapeso importante para questões de desoxigenação e hipóxia (concentração de oxigénio <2 mg/l) nos oceanos do mundo, exacerbadas por atividades antropogénicas.
À medida que as alterações climáticas continuam, é provável que as ondas de calor marinhas desencadeiem mais destes eventos climatológicos. Como tal, os ciclones tropicais resultam numa situação paradoxal – embora possam haver consequências devastadoras em terra, o reino marinho pode muito bem prosperar como resultado.
