Registro fóssil mostra fanerógamas marinhas avançando para os polos há 100 milhões de anos

As fanerógamas marinhas vêm avançando em direção aos polos há anos, empurradas pelo aumento da temperatura dos oceanos para águas que antes não ocupavam. Muitos pesquisadores tratam esse movimento como um sinal típico do aquecimento atual.

O registro fóssil, porém, coloca essa história em perspectiva. Uma análise recente mostra que as fanerógamas marinhas já repetiam esse padrão milhões de anos atrás: em cada grande fase de aquecimento dos últimos 100 milhões de anos, elas se expandiram para latitudes mais altas - e, sempre que o planeta esfriou, recuaram.

Vasculhando o registro fóssil

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

Ele e a equipa reuniram, na literatura científica, todos os fósseis de fanerógamas marinhas com confirmação publicada, somando 77 ocorrências distribuídas pelos dois hemisférios.

Esses registos abrangem desde o Cretáceo, na era dos dinossauros, até períodos geológicos bem recentes - e, na maior parte, preservam folhas, e não frutos ou sementes.

Em cerca de um terço dos locais havia mais de uma espécie, o que sugere o grau de diversidade que esses prados antigos podiam alcançar.

A maioria dos fósseis veio de sedimentos depositados em condições quentes. Três em cada quatro apareceram em zonas temperadas quentes, e quase nenhum surgiu em algo comparável a águas frias.

Três linhagens, três histórias

Atualmente, as fanerógamas marinhas distribuem-se em alguns ramos da árvore evolutiva. A equipa concentrou-se em três: uma linhagem predominantemente tropical; uma segunda que inclui o capim‑tartaruga; e um grupo mais recente centrado na zostera.

Nas duas primeiras linhagens, os fósseis foram encontrados muito além das latitudes onde vivem os seus descendentes atuais. Parentes antigos de águas quentes avançaram para zonas que hoje pertencem a fanerógamas marinhas de águas mais frias - ou que nem sequer têm fanerógamas marinhas.

A linhagem da zostera seguiu outro caminho. Ao contrário das demais, trata-se de um grupo mais jovem e com origem em condições mais frescas.

Por isso, os seus fósseis permanecem próximos da distribuição moderna: em parte porque a linhagem tem menos de 15 milhões de anos, e em parte porque ela já surgiu em águas mais frias.

O calor puxou a distribuição para os polos

Quando os autores colocaram a localização de cada fóssil lado a lado com o grau de aquecimento global de cada época, surgiu um padrão nítido. Em períodos mais quentes, as fanerógamas marinhas apareciam mais distantes do equador; em fases mais frias, a distribuição encolhia de volta em direção aos trópicos.

Esse sinal foi especialmente forte na linhagem tropical e na linhagem da zostera. Ao longo dos últimos 66 milhões de anos, o clima da Terra alternou entre fases muito quentes e arrefecimentos profundos - e as estimativas de temperatura vieram de um trabalho publicado em 2020 que reconstruiu essas oscilações.

A distância, por si só, raramente foi um obstáculo. Fragmentos de rizoma - o caule rastejante de onde brotam os rebentos e as raízes - podem derivar através de bacias oceânicas inteiras. Assim, o travão real para a expansão foi o clima, e não a capacidade de dispersão.

Um teto para o calor

O aquecimento favoreceu a expansão, mas não indefinidamente. Os modelos indicaram que a ocupação rumo aos polos aumentava a cada grau adicional de aquecimento até uma temperatura média da superfície do planeta em torno de 18 °C - e, a partir daí, estabilizava.

Esse patamar coincide com o que já se sabe sobre as espécies atuais. A maioria das fanerógamas marinhas modernas cresce melhor em águas moderadamente quentes, e não nos mares tropicais mais extremos. Nessas áreas, muitas populações ficam desconfortavelmente próximas das temperaturas que não conseguem tolerar.

Depois de certo ponto, o calor passa a ser stress, não vantagem. Além disso, em latitudes altas a luz diminui durante invernos longos, e as fanerógamas marinhas precisam de 10–20% da luz da superfície para sobreviver - um limite que o aquecimento, sozinho, não resolve.

Vivendo perto dos limites térmicos

Esse “teto” também soa como um alerta para os oceanos atuais. Um estudo recente estimou que as populações de fanerógamas marinhas no mundo estão, em média, apenas cerca de 5 °C abaixo do seu limite de tolerância ao calor. No Mar Vermelho e no Golfo do México, essa margem cai para menos de 3 °C.

Agora, o aquecimento do mar já não se desenrola no ritmo lento da geologia. Ondas de calor marinhas têm sido intensas o bastante para empurrar populações além do limite em um único verão, provocando mortalidade em massa de zostera em ambos os lados de grandes bacias oceânicas.

Ondas de calor marinhas acima de 30 °C já deslocaram a distribuição da zostera para norte: populações do sul recuaram, enquanto as do norte avançaram.

A mesma flexibilidade que levou fanerógamas marinhas antigas a ocupar latitudes mais altas pode tornar-se, agora, a principal via de sobrevivência das populações modernas.

Extinções ocultas nos fósseis

Um resultado mais discreto aparece por trás da geografia. A equipa registou um número elevado de espécies fósseis - muito acima das 70 espécies vivas atualmente. Isso oferece indícios fortes de perdas expressivas durante ciclos de aquecimento e arrefecimento.

As mudanças climáticas do passado não apenas deslocaram as fanerógamas marinhas. Elas provavelmente fragmentaram populações em bolsões isolados, e parte desses grupos pode não ter voltado a recuperar. Estudos genéticos recentes mostram que a zostera de hoje ainda carrega a marca dos recuos da Era do Gelo.

A tendência de espécies aparentadas manterem preferências climáticas semelhantes tem dois lados. Ela ajuda linhagens a acompanhar o aquecimento rumo aos polos, mas também pode deixá-las sem saída quando já não existe um refúgio suficientemente frio para onde recuar.

Lições para mares em aquecimento

Até aqui, o avanço rumo aos polos em épocas quentes tinha sido documentado apenas para um pequeno número de fósseis, em bacias isoladas. O grupo de Tuya ampliou esse retrato ao longo de todo o registro fóssil, cobrindo também as três principais linhagens vivas.

As fanerógamas marinhas conseguem seguir o clima - mas não conseguem escapar dele. No passado, águas mais quentes ampliaram o alcance em direção aos polos; isso não impediu extinções quando as condições mudaram mais depressa do que as populações conseguiam acompanhar.

Para gestores costeiros e biólogos de restauração que observam os prados atuais, a mensagem é direta: manter os prados existentes exige planear para onde eles podem deslocar-se, e não apenas para onde vivem hoje.