A mancha turquesa no Oceano Austral e o grande cinturão de calcita finalmente explicados

A mancha turquesa no Oceano Austral que intrigava os satélites

Uma faixa luminosa de turquesa, em contraste com o azul-acinzentado do Oceano Austral, tem deixado cientistas perplexos desde que apareceu pela primeira vez em imagens de satélite no começo dos anos 2000. Agora, oceanógrafos podem ter finalmente decifrado o que está por trás desse brilho.

Ao mapear a distribuição de fitoplâncton e de compostos biogeoquímicos, pesquisadores encontraram uma mistura incomum de microrganismos - uma combinação que coloca em xeque algumas ideias sobre como as águas geladas dos oceanos mais ao sul do planeta absorvem carbono.

O grande cinturão de calcita e os coccolitóforos

Ao norte da mancha turquesa corre um anel de água do mar muito reflexiva conhecido como grande cinturão de calcita. Identificado também há cerca de duas décadas, ele foi descrito como repleto de bilhões de “coccolitóforos” - seres de aparência quase extraterrestre que “se alimentam” de luz - batizados assim por causa de suas escamas brilhantes, chamadas cocólitos.

Ao usar carbono inorgânico para fabricar essas escamas de calcita, os coccolitóforos do cinturão desempenham um papel fundamental no ciclo global do carbono, concentrando uma estimativa de 30 milhões de toneladas do elemento por ano.

Como altas concentrações de cocólitos deixam a superfície do oceano mais refletiva, oceanógrafos que trabalham com satélites costumam usar esse brilho para inferir a quantidade de calcita na água. A mancha azul-esverdeada cintilante, ao sul do grande anel de calcita, poderia parecer mais um caso explicado por cocólitos - não fosse um problema: por ali, a água deveria ser fria demais para que esses microrganismos prosperassem.

A campanha no navio Roger Revelle e medições abaixo da superfície

Boa parte do tempo, o fenômeno fica encoberto por mar agitado, nuvens densas e icebergs, o que sempre dificultou observar a “maré” turquesa do espaço. O oceanógrafo Barney Balch e seus colegas concluíram que a única maneira de entender o que de fato estava acontecendo seria ir até o local. Como eles registram no artigo, “houve poucas medições de verificação no mar na região devido à sua remota localização”.

A bordo do navio de pesquisa Roger Revelle, Balch e sua equipa seguiu do Havaí em direção ao Polo Sul, atravessando o grande cinturão de calcita - que, por ser verão no Hemisfério Sul, estava no auge da floração.

Balch ressalta que observar apenas a superfície não conta a história inteira: “Os satélites só enxergam os primeiros metros do oceano, mas nós conseguimos aprofundar com múltiplas medições em várias profundidades”, explica. “Não há nada como medir algo de várias maneiras para contar uma história mais completa.”

O que foi medido: cor do oceano, calcificação, carbono e sílica

Entre os dados recolhidos estavam a cor do oceano, a taxa de calcificação, a taxa de fotossíntese e, sobretudo, as concentrações de carbono inorgânico e sílica - minerais que funcionam como marcas da presença de coccolitóforos e dos seus rivais, as diatomáceas, que constroem as próprias microestruturas a partir de “vidro” de sílica.

Diatomáceas e coccolitóforos ocupam nichos tão parecidos que acabam, inevitavelmente, em competição: ambos contribuem para aprisionar carbono orgânico nas profundezas e geram energia que sustenta enormes cadeias alimentares marinhas que se estendem pelo planeta.

Por muito tempo, o grande cinturão de calcita foi tratado como “território” dos coccolitóforos; já as áreas ao sul da sua frente polar seriam, em geral, domínio das diatomáceas.

O que as amostras revelaram sobre a mancha turquesa

Os autores lembram que “águas de alta refletância mais ao sul do grande cinturão de calcita têm sido observadas regularmente, mas questionadas, devido ao facto de os coccolitóforos não serem normalmente encontrados em águas tão frias”.

“Em vez disso, sugeriu-se que a refletância elevada poderia ser causada por outros materiais de alta refletância, como gelo solto, farinha glacial, florações de Phaeocystis [algas], maior incidência de bolhas, ou outro material particulado em suspensão, como altas concentrações de opala em suspensão associadas às diatomáceas.”

As amostras de água trouxeram não apenas a primeira evidência de calcificação nessas águas austrais, como também provas visuais diretas de coccolitóforos vivendo onde ninguém esperava que conseguissem.

Segundo o relatório, “concentrações moderadas de coccolitóforos com placas e de cocólitos desprendidos foram observadas ao sul do grande cinturão de calcita até 60°S”.

Ainda assim, alguns cocólitos dispersos não seriam capazes de refletir luz suficiente para justificar o brilho intenso visto nas imagens de satélite.

A explicação mais consistente, ao que tudo indica, é que as diatomáceas estão tão abundantes ali que as suas estruturas vítreas e reflexivas geram um efeito óptico semelhante ao dos coccolitóforos.

Como os autores sintetizam: “Os nossos resultados sugerem que essas águas polares altamente refletivas resultam do espalhamento por frústulas de diatomáceas, não por coccolitóforos, e foram identificadas incorretamente como carbono inorgânico particulado em medições por satélite.”

Diante disso, Balch e colegas defendem que a forma como satélites estimam o carbono orgânico particulado precisa ser reavaliada à luz dessas observações.

“Estamos a ampliar a nossa visão de onde os coccolitóforos vivem e, finalmente, a começar a entender os padrões que vemos nas imagens de satélite desta parte do oceano a que raramente conseguimos ir”, afirma Balch.

Esta pesquisa foi publicada em Global Biogeochemical Cycles.