LiDAR revela fitoplâncton no inverno do Ártico e muda a história da floração da primavera

Durante anos, os satélites que monitoram as águas do Ártico carregaram uma lacuna do tamanho do próprio inverno. Entre dezembro e fevereiro, os sensores usados para acompanhar a vida no oceano “apagam” - junto com o Sol. Tudo o que ocorria nesses meses permanecia fora do alcance.

Um novo trabalho conseguiu, pela primeira vez em larga escala, observar essa escuridão - e o que apareceu reescreve a narrativa da floração da primavera. A questão não é apenas quando a luz volta. É o que o oceano manteve vivo enquanto ela não existia.

Olhos no escuro

O conjunto de observações foi reunido por Dr. Peng Chen e colegas do Segundo Instituto de Oceanografia (SIO), em Hangzhou, China, com o uso de LiDAR embarcado em satélite - um instrumento que dispara pulsos de laser através da noite polar e registra o sinal que retorna.

Parte desse retorno está associada ao fitoplâncton - minúsculas plantas em suspensão - que ainda deriva próximo à superfície. A equipa compôs 17 anos de dados abrangendo toda a bacia do Ártico, um registo que nenhum instrumento anterior conseguiu montar.

Os satélites do passado conseguiam acompanhar razoavelmente as florações na primavera. O que ninguém via de forma confiável era o comportamento dessas plantas ao longo de três meses de escuridão total.

Uma vida que não desiste

O resultado surpreendeu. Mesmo no auge do inverno, níveis baixos - porém quantificáveis - de clorofila persistiam nas águas superficiais em grandes áreas do Ártico. Não era uma floração, mas era um sinal real.

Tudo indica que parte do fitoplâncton consegue atravessar o período escuro, “segurando” a posição até a volta da luz. Um artigo separado, com métodos semelhantes de LiDAR, relatou persistência de inverno do mesmo tipo ao redor da Antártica.

A magnitude dessa população de inverno variou bastante de um ano para outro e de região para região. E essas diferenças mostraram-se fortemente ligadas ao que acontecia em seguida, na primavera.

Uma coluna d’água mais quieta

O que fez algumas áreas permanecerem mais “verdes” do que outras durante a noite polar? A explicação está no grau de mistura - ou de quietude - da água abaixo da superfície.

Quando o inverno mantém a coluna d’água mais estável e estratificada, as células em deriva parecem conseguir permanecer perto da superfície. A razão mais provável: elas não são empurradas para as profundezas, onde não teriam qualquer chance de aproveitar o Sol quando ele volta.

Quanto mais estável a coluna d’água, mais células parecem sobreviver ao período escuro. Assim, o sinal do inverno não é apenas um “resto” biológico - ele pode indicar condições físicas que ajudaram na sobrevivência.

Quando o gelo recua mais cedo

Uma segunda peça desse quebra-cabeça é o momento em que o gelo marinho se retrai. Quanto mais cedo ocorre o recuo, mais cedo entra luz. E luz mais cedo desencadeia florações mais cedo. Um estudo relacionado já tinha documentado essa alteração em regiões de plataforma continental.

O novo trabalho, porém, mostra que o calendário, sozinho, não resolve tudo. Duas áreas podem perder o gelo na mesma data e, ainda assim, gerar florações muito diferentes. O motivo: o que estava à deriva logo abaixo, em fevereiro.

Dois ingredientes, uma floração

Em outras palavras, o tamanho da floração depende da combinação de dois fatores. Quanto de clorofila sobreviveu aos meses escuros e quão cedo o gelo se abriu para permitir que o Sol “complete o serviço”.

Uma estabilidade forte no inverno deixa mais células vivas quando a luz retorna. O recuo precoce do gelo oferece mais semanas iluminadas para que elas se multipliquem. Quando as duas condições se alinham, as florações chegam mais cedo e crescem mais.

Quando uma delas falha - mistura intensa no inverno, cobertura de gelo persistente - a resposta da primavera fica contida, mesmo em anos que parecem promissores num único retrato de satélite.

Teias alimentares em risco

As implicações atravessam diretamente a cadeia alimentar. Peixes do Ártico, aves marinhas e mamíferos marinhos organizam o ano em torno do momento em que o alimento aparece perto da superfície.

Se o inverno passa a determinar a floração mais do que se imaginava, a floração pode ocorrer mais cedo do que os animais “esperam”. Predadores ajustados ao calendário antigo podem não coincidir com esse pico.

Comunidades indígenas ao longo das costas do Ártico tendem a sentir primeiro esse descompasso; e, logo depois, pescarias comerciais que dependem de águas alimentadas pela produtividade ártica também percebem o efeito.

Há muito tempo os investigadores suspeitavam que os meses escuros estavam a desempenhar um papel importante. Até a existência deste registo, ninguém tinha observado esse período em escala ampla. Nunca se tinham acompanhado, em tempo real e em toda a bacia do Ártico, os processos do inverno.

Uma imagem mais nítida aparece

O que agora se sabe - e não se sabia há um ano - é que o fitoplâncton sobrevive ao inverno do Ártico em quantidades suficientes para influenciar a floração da primavera.

As condições que os protegem estão ligadas aos mesmos padrões de aquecimento que vêm transformando o gelo.

Isso muda o que os modelos climáticos precisam representar. Simulações que tratam o inverno como um “vazio” biológico vão ignorar parte do que controla quanto carbono o Ártico absorve.

Uma análise recente projetou que, até o fim do século, as florações no Ártico podem começar um mês inteiro mais cedo do que hoje. Qualquer modelo que tente acertar esse número terá de incluir um capítulo de inverno.

O maior ganho está na previsão. Entender o que acontece nos meses escuros dá aos investigadores uma chance real de antecipar como a vida no Ártico e o carbono no Ártico vão se comportar à medida que o gelo continuar encolhendo.