Cerca de 75% dos oceanos do mundo são rotulados como áreas de baixo teor de nutrientes e baixa clorofila (LNLCs). A especificidade dessas áreas é fascinante, e sua existência não afeta apenas o funcionamento dos ecossistemas marinhos, mas também desempenha um papel importante no ciclo global do carbono. Explorar as razões desses segredos nos levará a uma compreensão mais profunda do mistério e da fragilidade do oceano e, ao mesmo tempo, fornecerá pistas importantes para proteção e utilização futuras.
As chamadas áreas de baixo teor de nutrientes e de baixa clorofila referem-se a águas ricas em menos nutrientes (como nitrogênio, fósforo e ferro), o que leva diretamente a uma menor produtividade primária nessas áreas, que se manifesta em baixa concentrações de clorofila. Essas áreas são frequentemente descritas como oligotróficas e estão concentradas principalmente em redemoinhos subtropicais, mas também no Mediterrâneo e em alguns lagos interiores.
As regiões LNLC existem porque os processos físicos limitam a disponibilidade de nutrientes, fazendo com que os nutrientes sejam reciclados principalmente na zona fótica e selecionem espécies menores de fitoplâncton.
O crescimento do fitoplâncton ocorre principalmente na camada mista, o oceano superior, onde há energia luminosa suficiente e a mistura turbulenta na superfície aumenta a uniformidade vertical de temperatura, salinidade e densidade ao longo do oceano. Nessas regiões do LNLC, a disponibilidade de nutrientes vem principalmente de três fontes: reintrodução de águas profundas do oceano, reciclagem da superfície do oceano e nutrientes “externos” da atmosfera ou da terra. A formação das regiões LNLC é o resultado de múltiplos processos, incluindo bombas biológicas, afundamento de Ekman e estratificação da coluna de água.
A bomba biológica cria um gradiente de nutrientes ao exportar matéria orgânica da superfície do oceano para o oceano profundo, o que leva ao aumento da escassez de nutrientes na região do LNLC.
Na área do LNLC, embora a nova produção seja baixa, a saída de matéria orgânica através da bomba biológica ainda será reutilizada até certo ponto através do ciclo biológico.
Embora as regiões do LNLC sejam geralmente pobres em nutrientes, essas áreas ainda são dinâmicas e sofrem mudanças com as estações do ano. Por exemplo, o giro subtropical do Atlântico Norte encolhe no inverno e se expande no verão. Tendências de longo prazo mostram que o vórtice subtropical no Hemisfério Norte está se expandindo, enquanto o vórtice no Hemisfério Sul está enfraquecendo. As mudanças climáticas agravam o processo de termoestratificação, o que limita a disponibilidade de nutrientes e, portanto, altera os padrões de produção primária.
À medida que os oceanos esquentam, a curiosidade sobre o futuro da região do LNLC aumenta, e muitos pesquisadores estão preocupados que isso afete o equilíbrio ecológico global.
Como centro do giro subtropical do Atlântico Norte, o Mar dos Sargaços, embora normalmente oligotrófico, tem taxas de produção primária significativamente maiores do que o esperado devido à fixação de nitrogênio e à dinâmica sazonal. O Atlântico Norte recebe seu suprimento de fosfato do Oceano Ártico, e cianobactérias fixadoras de nitrogênio, como Trichodesmium, fornecem nitratos.
Este é um dos maiores redemoinhos do mundo, onde a produção primária é limitada por nitrogênio, fósforo e ferro, e é influenciada por ENSO e PDO. O estudo mostra que durante o evento ENSO de 1997-1998, os principais componentes dos padrões de produção mudaram, afetando os processos físicos e biológicos na região.
O caráter oligotrófico do Mediterrâneo é impulsionado pelo seu ciclo anti-maré único. As águas aqui mostram um forte gradiente decrescente de nutrientes de oeste para leste, com uma maior demanda por nitrogênio e fósforo se tornando relativamente importante.
Devido ao afastamento e ao tamanho da região do LNLC, monitorar as propriedades dessas águas é extremamente desafiador. A coleta de dados exige o enfrentamento de condições ambientais adversas e deve ser apoiada por cooperação e recursos internacionais, o que afeta a confiabilidade dos dados.
A combinação de instrumentos terrestres e imagens de satélite fornece informações valiosas sobre essas águas misteriosas, mas o monitoramento futuro exigirá maior apoio e conscientização internacionais.
À medida que nos aprofundamos nos mistérios dessas áreas com baixo teor de nutrientes e clorofila, não podemos deixar de nos perguntar como a composição dessas águas misteriosas e dos ecossistemas que elas hospedam afetarão nosso futuro ambiente marinho?