O enigma do turquesa no Oceano Austral: a grande faixa de calcite

Nem tudo o que os satélites mostram é fácil de explicar - sobretudo num dos cantos mais inóspitos do planeta. No início dos anos 2000, imagens do Oceano Austral revelaram uma mancha turquesa intensa a destacar-se sobre o azul-acinzentado das águas, deixando cientistas intrigados durante anos.

Agora, ao cartografar concentrações de fitoplâncton e de compostos biogeoquímicos, oceanógrafos encontraram uma combinação inesperada de microrganismos que obriga a repensar algumas ideias sobre a forma como estas águas geladas, no extremo sul do globo, capturam carbono.

A norte dessa mancha turquesa corre um anel de água do mar muito refletor conhecido como a grande faixa de calcite. Também identificada há cerca de duas décadas, sabe-se hoje que contém milhares de milhões de “coccolitóforos” - seres com aspeto quase alienígena que “se alimentam” de luz solar e recebem o nome das suas escamas refletoras, os cocólitos.

Ao usarem carbono inorgânico para construir as suas escamas de calcite, os coccolitóforos desta faixa desempenham um papel essencial no ciclo global do carbono, concentrando uma quantidade estimada em 30 milhões de toneladas do elemento por ano.

Quando há muitos cocólitos, a refletância do oceano aumenta - algo que os oceanógrafos que trabalham com satélite usam normalmente para estimar as concentrações de calcite. A mancha brilhante azul-esverdeada a sul da grande faixa de calcite até poderia ser explicada por cocólitos, não fosse um detalhe: ali, em princípio, a água deveria ser demasiado fria para estes microrganismos prosperarem.

Muitas vezes escondidas por mar agitado, nuvens densas e icebergues, estas marés turquesa têm sido difíceis de observar do espaço com clareza. O oceanógrafo Barney Balch e a sua equipa concluíram que, para perceber o que se passava, era preciso ir ao local. Como escrevem no artigo, “tem havido poucas medições de validação no mar na região devido ao seu isolamento”.

A bordo do navio de investigação Roger Revelle, Balch e a sua equipa viajaram do Havai em direção ao Polo Sul, atravessando a grande faixa de calcite, que - por ser verão no Hemisfério Sul - estava no auge.

“Os satélites só veem os primeiros metros do oceano, mas nós conseguimos ir mais fundo com várias medições a diferentes profundidades”, explica Balch. “Não há nada como medir algo de várias formas para contar uma história mais completa.”

Essas medições incluíram a cor do oceano, a taxa de calcificação, a taxa de fotossíntese e, sobretudo, as concentrações de carbono inorgânico e sílica - minerais que representam, respetivamente, os coccolitóforos e os seus rivais, as diatomáceas, que fazem as suas próprias conchas microscópicas a partir de sílica (como “vidro”).

Estes dois tipos de plâncton - diatomáceas e coccolitóforos - ocupam nichos tão semelhantes que acabam por competir diretamente: ambos sequestram carbono orgânico nas profundezas do oceano e produzem energia que alimenta grandes cadeias alimentares marinhas, com impacto em todo o mundo.

A grande faixa de calcite sempre foi vista como “território” dos coccolitóforos; tudo o que fica a sul da frente polar seria, por regra, domínio das diatomáceas.

“Águas de alta refletância mais a sul da grande faixa de calcite têm sido observadas regularmente, mas foram questionadas, porque os coccolitóforos não são normalmente encontrados em águas tão frias”, escrevem os autores.

“Em vez disso, sugeriu-se que a refletância elevada poderia dever-se a outros materiais muito refletivos, como gelo solto, farinha glacial, florações de Phaeocystis [algas], maior incidência de bolhas, ou outras partículas em suspensão - como altas concentrações de opala suspensa associada a diatomáceas.”

As amostras de água recolhidas trouxeram não só a primeira prova de que está a ocorrer calcificação nestas águas mais austrais, como também evidência visual direta de coccolitóforos a viverem onde ninguém esperava que conseguissem.

“Concentrações moderadas de coccolitóforos com placas e de cocólitos soltos foram observadas a sul da grande faixa de calcite até aos 60°S”, relatam os autores.

Ainda assim, alguns cocólitos dispersos não refletiriam luz suficiente para justificar o brilho observado nas imagens de satélite.

O que parece acontecer é que as diatomáceas são tão densas nestas águas que as suas estruturas vítreas e refletoras conseguem produzir um efeito ótico semelhante ao dos coccolitóforos.

“Os nossos resultados sugerem que estas águas polares altamente refletivas resultam da dispersão da luz pelos frústulos das diatomáceas, e não por coccolitóforos, e que têm sido identificadas de forma errada como carbono inorgânico particulado nas medições por satélite”, escrevem.

Balch e os colegas defendem que a forma como os satélites estimam o carbono orgânico particulado terá de ser revista à luz destes dados.

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

Esta investigação foi publicada na revista Global Biogeochemical Cycles.