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A área mais misteriosa do oceano: como a área com baixo teor de nutrientes e clorofila afeta o ciclo de carbono da Terra?
No vasto oceano, a zona de baixo teor de nutrientes e baixa clorofila (LNLC) é sem dúvida uma das partes mais misteriosas. Estas áreas são caracterizadas por quantidades escassas de nutrientes (tais como azoto, fósforo ou ferro) na água e, portanto, por uma produtividade fotossintética extremamente baixa, reflectida em concentrações relativamente baixas de clorofila. Cerca de 75% da área oceânica mundial cobre essas áreas, concentradas principalmente nas áreas do giro subtropical, mas também podem ser encontradas no Mar Mediterrâneo e em alguns lagos interiores.
"A existência de áreas com baixo teor de nutrientes e clorofila orienta as mudanças nos ecossistemas marinhos e desempenha um papel importante no ciclo de carbono da Terra."
Os processos físicos resultam numa disponibilidade limitada de nutrientes nestas áreas, promovendo assim o crescimento de pequenos fitoplânctons sintetizados fotossinteticamente. Estas áreas LNLC geralmente não estão associadas à costa porque as zonas costeiras recebem mais nutrientes da terra e têm fenómenos de ressurgência. Com o impacto das alterações climáticas, a investigação humana em áreas com baixo teor de nutrientes e clorofila aprofundou-se gradualmente. As mudanças sazonais e anuais nestas áreas têm um impacto significativo no ciclo global do carbono.
Clorofila e produção primária
A clorofila é um pigmento captador de luz em organismos fotossintéticos, que pode converter energia luminosa em energia celular e sintetizar matéria orgânica. Nas massas de água, a concentração de clorofila é frequentemente utilizada como um indicador da abundância fotossintética do fitoplâncton, que por sua vez reflete o estado da produção primária. A produção primária é o processo de conversão de dióxido de carbono (seja na forma gasosa ou aquosa) e outros elementos em compostos orgânicos. No oceano, a produção primária é conseguida principalmente através da fotossíntese, e os produtores fotossintéticos são a base da cadeia alimentar da água.
A falta de nutrientes e as condições ambientais limitam a produção primária nas áreas do LNLC. Nestas áreas, a comunidade fitoplâncton é dominada principalmente pelo microfitoplâncton. Este pequeno fitoplâncton pode absorver nutrientes de forma mais eficiente devido à sua maior área de superfície específica, apoiando assim a produção primária limitada.
Circulação nutricional na região do LNLC
O fitoplâncton cresce principalmente na parte superior do oceano (camada mista), onde há energia luminosa suficiente para apoiar o seu crescimento. No entanto, o fornecimento de nutrientes provém de várias fontes importantes, incluindo nutrientes reinjetados das profundezas do oceano, nutrientes reciclados na superfície do oceano e entradas externas de nutrientes. A combinação destes processos resulta numa disponibilidade limitada de nutrientes na região do LNLC, afectada por uma combinação de bombas biológicas, subsidência de Ekman e estratificação dos aquíferos.
"A existência e as alterações destas áreas revelam o delicado equilíbrio do funcionamento do ecossistema marinho."
Nas áreas submersas ou estratificadas do LNLC, as fontes externas e recicladas de nutrientes ainda são fundamentais para promover o crescimento do fitoplâncton, mesmo que a produtividade primária seja geralmente baixa. Este processo torna a fixação de azoto um mecanismo importante, ajustando ainda mais os níveis de azoto na coluna de água para apoiar a regeneração do fitoplâncton.
Produtividade da região LNLC
Apesar da baixa produtividade primária por unidade de área destas regiões, devido à sua ampla distribuição, estima-se que aproximadamente 40% da produtividade global dos oceanos provém das regiões do LNLC. As comunidades de fitoplâncton nestas áreas dependem fortemente da fixação de azoto e do fornecimento de nutrientes reciclados para manter a produção. Eventos sazonais e de curta duração de fornecimento de nutrientes podem aumentar instantaneamente a produtividade primária.
Nas regiões subtropicais turbulentas, a mistura vertical no inverno e na primavera traz nutrientes de águas mais profundas para águas mais claras, ajudando a desencadear aumentos transitórios na produtividade primária. Durante estes eventos, o fitoplâncton maior, como as diatomáceas, beneficiam de uma variedade de nutrientes.
Como isso afeta o ciclo global do carbono
À medida que o aquecimento global e a estratificação dos oceanos se intensificam, a região do LNLC poderá tornar-se mais oligotrófica, o que envolverá outras águas tropicais e subtropicais e enfrentará o risco de redução da produtividade. Isto aprofunda ainda mais a compreensão e a atenção humana à região do LNLC. A inter-relação entre estas regiões e o ciclo do carbono torna-as uma área de investigação cada vez mais importante.
"Nessas misteriosas áreas oceânicas, ainda existem inúmeras questões não resolvidas esperando para serem exploradas e compreendidas."
No futuro, a investigação nestas regiões do LNLC não só ajudará a compreender as mudanças no ciclo global do carbono, mas também poderá fornecer-nos novas estratégias para lidar com as alterações climáticas. Como é que as mudanças nestas regiões moldarão o futuro da Terra. Vale a pena ponderar?
