Perder o gelo marinho, diz a linha de raciocínio, faria o oceano por baixo dele mudar quase da noite para o dia - um conjunto de seres vivos substituído por outro à medida que a cobertura branca recua. Com o Ártico a caminho de verões sem gelo em poucas décadas, é essa imagem de virada rápida que costuma ficar.
Um grupo de investigadores na Noruega confrontou essa ideia com um registo real extraído de DNA do oceano preservado na lama do fundo de um mar frio do Norte. E o que as camadas revelaram estava longe de ser uma mudança instantânea.
DNA do oceano na lama
Stijn De Schepper, investigador da Universidade de Bergen (UiB) que estuda oceanos de um passado distante, liderou o trabalho. A equipa recolheu um testemunho (core) de sedimentos no fundo do Mar do Labrador, ao sul da Groenlândia, a quase 3,2 quilômetros (cerca de 2 milhas) de profundidade.
No fundo do mar, a lama se acumula grão a grão; dentro dela ficam retalhos de material genético de plâncton e micróbios que um dia flutuaram na coluna de água acima. Ao ler esse DNA antigo, o grupo reconstituiu a vida oceânica ao longo de cerca de 50.000 anos.
Foram analisadas 114 camadas, com atenção especial aos momentos em que o clima sofreu sobressaltos.
Hoje, a superfície do mar fica exposta, mas durante a última era glacial a região permaneceu selada sob gelo marinho. Estudos anteriores com DNA de águas profundas já sugeriam que a vida se reorganiza quando o gelo recua.
Menos gelo, mais vida
O padrão mais direto que aparece nos testemunhos também é o mais simples: quando o mar estava frio e coberto por gelo, a diversidade registada na lama permanecia baixa. À medida que a água aquecia e o gelo se afastava, essa diversidade aumentava.
O auge da variedade ocorreu nas águas quentes e abertas dos últimos milhares de anos, depois que o gelo desapareceu de forma duradoura. Já nas profundezas congeladas da era glacial, a mesma área do fundo marinho guardava DNA de muito menos tipos de organismos.
Não surpreende que mares frios e sufocados por gelo exibam pouca variedade. O que o registo genético acrescentou foi uma leitura camada a camada de como a comunidade viva cresceu e encolheu, acompanhando o avanço e o recuo do gelo ao longo de dezenas de milhares de anos.
DNA revela reorganização da vida oceânica
Há cerca de 38.000 anos, o clima deu um salto para condições mais quentes. As temperaturas do ar sobre a Groenlândia subiram mais de 12,7 °C (7 °F) em questão de décadas - entre os aquecimentos naturais mais rápidos já registados.
A vida na água não acompanhou esse ritmo - nem de perto. O DNA indica que a comunidade oceânica se transformou devagar, ao longo de séculos, enquanto o aquecimento atmosférico aconteceu em apenas algumas décadas. Essa falta de sincronização é um dos resultados centrais do estudo.
Mais estranho ainda: muitas vezes, a reorganização começava antes mesmo de o ar aquecer. Nas camadas que antecedem aquele antigo período quente, a comunidade já dava sinais de mudança enquanto o clima acima continuava preso ao frio.
Essa sequência de eventos descarta a atmosfera como gatilho inicial. Algo dentro do próprio oceano já estava a remodelar a vida no fundo do mar antes de o aquecimento famoso acontecer - e isso levou a equipa a seguir uma pergunta óbvia.
O oceano dita o ritmo
O que parece comandar a comunidade, sugerem os testemunhos, é o estado da superfície do mar, e não o ar. Água doce, salinidade e calor no topo definiram as condições de sobrevivência, de modo semelhante ao que outro estudo observou em águas do Ártico a reorganizarem-se conforme o gelo derrete.
Naquele episódio de aquecimento, frotas de icebergs destacaram-se das camadas de gelo e derivaram para sul, depositando rocha e detritos no fundo do mar à medida que derretiam. A água de degelo despejada no oceano tornou a superfície mais doce e alterou a química das camadas superiores.
A lama registou a resposta: micróbios que preferem condições associadas ao derretimento do gelo tornaram-se comuns e, quando o pulso de água doce enfraqueceu, água mais quente a subir de baixo parece ter elevado a diversidade. A cadeia exata de causa e efeito ainda não está totalmente definida.
Espécies sobem e descem
Cada fase favoreceu um conjunto diferente de organismos. Nos períodos frios, sob gelo espesso, o registo é dominado por cercozoários - predadores unicelulares que caçam outros micróbios em vez de dependerem de luz solar. Eles chegaram a representar de 70 a 80 por cento da comunidade.
Quando a água se abria, outro grupo assumia. Diatomáceas - algas de “vidro” que vivem de luz solar, como plantas, e sustentam grande parte do oceano - disparavam durante os intervalos quentes e sem gelo. Em certos momentos, compunham de metade a quase toda a comunidade.
A mesma oscilação reapareceu no fim da última era glacial. Quatro enxurradas de água de degelo invadiram o mar e, a cada uma, as diatomáceas floresceram e a composição da vida deu um solavanco.
Foi a água, e não o ar, que determinou qual comunidade dominaria.
Mudanças futuras no oceano
Até aqui, ninguém tinha acompanhado, camada por camada, como uma teia completa de vida de um mar polar reage ao gelo desaparecer e voltar. Os testemunhos indicam que essa resposta é guiada pelo oceano - não pela atmosfera - e que se desenrola ao longo de séculos, e não nas poucas décadas típicas de algumas mudanças climáticas rápidas.
Essa diferença importa num Ártico em aquecimento. Quais micróbios prevalecem ajuda a definir quanto carbono o oceano consegue capturar e enterrar.
Pesquisas recentes mostram que a água de degelo acumulada na superfície pode travar esse processo. Um desvio para um lado ou para o outro pode repercutir de volta no próprio clima.
O Mar do Labrador não é o Oceano Ártico, e a equipa é cuidadosa ao fazer essa comparação.
Ainda assim, o registo funciona como um exemplo concreto de como a comunidade de um mar congelado se desfaz à medida que o gelo recua - e de quão lentamente isso pode acontecer. Com o gelo do Ártico a continuar a afinar, são essas mudanças que entram agora no campo de visão.
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