Fósseis mostram fanerógamas marinhas seguindo o aquecimento rumo aos polos há 100 milhões de anos

As fanerógamas marinhas vêm avançando em direção aos polos há anos, empurradas pelo aumento da temperatura do oceano para águas onde antes não eram comuns. Para muitos pesquisadores, isso tem sido visto como uma marca registrada do aquecimento atual.

O registro fóssil, porém, muda o enquadramento. Uma análise recente indica que essas plantas já repetiam esse movimento há milhões de anos: em cada grande fase quente dos últimos 100 milhões de anos, elas se deslocaram para latitudes mais altas e, sempre que o planeta esfriou, voltaram a recuar.

Vasculhando o registro fóssil

Fernando Tuya, biólogo marinho da Universidade de Las Palmas de Gran Canaria (ULPGC), nas Ilhas Canárias (Espanha), coordenou o estudo.

Ele e seus colegas reuniram, a partir da literatura científica publicada, todos os fósseis confirmados de fanerógamas marinhas e montaram um inventário com 77 ocorrências distribuídas pelos dois hemisférios.

Os achados cobrem um intervalo que vai do Cretáceo, na era dos dinossauros, até períodos geológicos recentes. Em geral, o que ficou preservado foram folhas - e não frutos ou sementes.

Cerca de um terço dos locais continha mais de uma espécie, sugerindo que aqueles antigos prados submarinos podiam apresentar grande diversidade.

A maior parte das ocorrências veio de sedimentos formados sob condições quentes. Três em cada quatro fósseis apareceram em faixas de clima temperado-quente, e praticamente nenhum foi associado a algo comparável a águas frias.

Três linhagens, três trajetórias

Atualmente, as fanerógamas marinhas se organizam em alguns ramos principais na árvore evolutiva. A equipe concentrou a análise em três deles: uma linhagem predominantemente tropical, outra que inclui o capim-tartaruga e um grupo mais recente centrado na zostera.

Nas duas primeiras linhagens, os fósseis surgem em latitudes muito além daquelas onde vivem seus descendentes modernos. Em outras palavras, parentes antigos adaptados a águas quentes conseguiram ocupar zonas que hoje são dominadas por fanerógamas de águas mais frias - ou até áreas sem representantes atuais.

A linhagem da zostera seguiu um padrão distinto. Ao contrário dos demais grupos, trata-se de um ramo mais jovem, com origem em ambientes mais frios.

Por isso, seus fósseis ficam próximos da distribuição dos representantes atuais - em parte porque a linhagem tem menos de 15 milhões de anos, e em parte porque ela já surgiu, desde o começo, em águas mais frias.

O calor as levou para latitudes mais altas

Ao relacionar a posição de cada fóssil com o nível de aquecimento global de sua época, a equipe encontrou um desenho consistente. Períodos mais quentes coincidiram com fanerógamas marinhas vivendo mais longe do equador; períodos mais frios, com retrações em direção aos trópicos.

Esse padrão apareceu com força tanto na linhagem tropical quanto no ramo da zostera. O clima da Terra alternou fases quentes e episódios de frio intenso ao longo dos últimos 66 milhões de anos, e um estudo de 2020 que reconstruiu essas oscilações forneceu a base de dados de temperatura.

A capacidade de dispersão, em geral, não foi o fator que limitou a expansão. Fragmentos de rizoma - o caule rastejante de onde brotam folhas e raízes - podem flutuar e atravessar bacias oceânicas inteiras. Assim, o principal freio à distribuição parece ter sido o clima, e não a distância.

Um teto para o calor

O aquecimento favoreceu a expansão, mas com limites. Os modelos apontaram avanço em direção aos polos a cada grau de aumento de temperatura, até a temperatura média da superfície do planeta chegar a cerca de 18°C. A partir daí, o crescimento entrou num platô.

Esse platô combina com o que a biologia das espécies atuais já sugere. A maioria das fanerógamas marinhas modernas prospera melhor em águas moderadamente quentes, não nas regiões tropicais mais quentes. Nesses ambientes, elas costumam ficar perigosamente próximas de temperaturas que não conseguem suportar.

Acima de certo patamar, o calor deixa de ajudar e passa a ser um estressor. Além disso, em latitudes elevadas há menos luz por causa dos invernos longos, e essas plantas precisam de 10–20% da luz da superfície para sobreviver - uma restrição que o aquecimento, por si só, não elimina.

Vivendo perto dos limites térmicos

Esse “teto” tem um paralelo incômodo nos oceanos atuais. Um estudo recente mostrou que, no mundo todo, populações de fanerógamas marinhas estão, em média, a apenas 5°C do seu limite de tolerância ao calor. No Mar Vermelho e no Golfo do México, essa margem cai para menos de 3°C.

O aquecimento do oceano hoje não ocorre no ritmo lento das escalas geológicas. Ondas de calor marinhas já são fortes o suficiente para empurrar populações além do limite em um único verão, provocando mortandades de zostera em ambos os lados de grandes bacias oceânicas.

Episódios de ondas de calor marinhas acima de 30°C já deslocaram a distribuição da zostera para o norte, com o desaparecimento de populações no extremo sul e a expansão de populações mais ao norte.

A mesma plasticidade que levou as fanerógamas marinhas antigas a colonizar latitudes mais altas pode estar se tornando, agora, uma das poucas rotas de sobrevivência para as espécies atuais.

Extinções escondidas nos fósseis

Há também um resultado menos visível por trás do mapa de distribuição. A equipe registrou muitas espécies fósseis - um total bem superior às 70 espécies existentes hoje. Isso reforça a hipótese de grandes perdas durante fases alternadas de aquecimento e resfriamento.

As oscilações climáticas do passado não apenas deslocaram essas plantas. Elas provavelmente fragmentaram populações em bolsões isolados, e parte deles pode não ter voltado a se recuperar. Estudos genéticos recentes indicam que a zostera atual ainda carrega marcas das retrações ocorridas nas glaciações.

O fato de espécies aparentadas tenderem a manter preferências climáticas semelhantes tem dois lados. De um lado, permite que linhagens acompanhem o aquecimento rumo aos polos; de outro, pode deixá-las encurraladas quando já não existe um refúgio frio para onde recuar.

Lições para mares em aquecimento

Até aqui, o avanço para os polos durante períodos quentes havia sido descrito apenas para poucos fósseis de fanerógamas marinhas em bacias isoladas. Com este trabalho, o padrão foi ampliado para todo o registro fóssil disponível e para as três grandes linhagens ainda vivas.

As fanerógamas marinhas conseguem seguir o clima, mas não conseguem escapar dele. No passado, a água mais quente ampliou sua área de ocorrência em direção aos polos; ainda assim, isso não as poupou de extinções quando as condições mudaram mais rápido do que as populações conseguiam se ajustar.

Para gestores costeiros e profissionais de restauração que acompanham os prados atuais, a mensagem é direta: manter os prados que existem hoje exige planejar para onde eles poderão se deslocar - e não apenas para onde já vivem agora.