LARS CHRESTEN LUND-HANSEN.
MADRID 5 maio (EUROPA PRESS) -
O desaparecimento do gelo marinho nas regiões polares devido ao aquecimento global não está apenas aumentando a quantidade de luz que entra no oceano, mas também está alterando sua cor.
Essas mudanças têm consequências de longo alcance para os organismos fotossintéticos, como as algas do gelo e o fitoplâncton.
Essa é a conclusão de uma nova pesquisa publicada na Nature Communications, liderada pelos biólogos marinhos Monika Soja-Wozniak e Jef Huisman, do Institute for Biodiversity and Ecosystem Dynamics (IBED) da Universidade de Amsterdã.
A equipe investigou como a perda de gelo marinho altera o ambiente de luz subaquático. O gelo marinho e a água do mar diferem fundamentalmente na forma como transmitem a luz. O gelo marinho dispersa a luz consideravelmente e reflete grande parte dela, enquanto apenas uma pequena quantidade pode penetrar.
Entretanto, essa quantidade limitada de luz ainda contém quase toda a faixa de comprimento de onda visível. Em contraste, a água do mar absorve a luz vermelha e verde, enquanto a luz azul penetra profundamente na coluna d'água. É isso que dá ao oceano sua cor azul.
VIBRAÇÕES MOLECULARES DA ÁGUA
Outra diferença importante entre o gelo e a água líquida está no papel das vibrações moleculares. Na água líquida, as moléculas de H2O são livres para se mover e vibrar, levando à formação de bandas de absorção distintas em comprimentos de onda específicos. Essas bandas eliminam seletivamente partes do espectro de luz, criando lacunas na luz disponível para a fotossíntese.
Pesquisas anteriores de Maayke Stomp e do professor Huisman mostraram que essas características de absorção molecular criam "nichos espectrais": conjuntos distintos de comprimentos de onda disponíveis para organismos fotossintéticos. O fitoplâncton e as cianobactérias desenvolveram uma diversidade de pigmentos adaptados a diferentes nichos espectrais, moldando sua distribuição global em oceanos, águas costeiras e lagos.
No gelo, entretanto, as moléculas de água ficam presas em uma rede cristalina rígida. Essa estrutura fixa suprime sua capacidade de vibração molecular e, portanto, altera suas características de absorção. Como consequência, o gelo não possui as bandas de absorção da água líquida, de modo que um espectro mais amplo de luz é preservado sob o gelo marinho. Essa diferença fundamental desempenha um papel importante na mudança espectral que ocorre quando o gelo marinho derrete.
IMPLICAÇÕES ECOLÓGICAS
À medida que o gelo marinho desaparece e dá lugar a águas abertas, o ambiente de luz subaquático muda de um amplo espectro de cores para um espectro mais estreito, dominado pelo azul. Essa mudança espectral é crucial para a fotossíntese.
"Os pigmentos fotossintéticos das algas que vivem sob o gelo marinho são adaptados para aproveitar ao máximo a ampla gama de cores presentes na escassa luz que passa pelo gelo e pela neve", disse a autora principal Soja-Wozniak em um comunicado. "Quando o gelo derrete, esses organismos se encontram subitamente em um ambiente dominado pelo azul, o que dificulta o desenvolvimento de seus pigmentos.
Usando modelagem óptica e medições espectrais, os pesquisadores mostraram que essa mudança na cor da luz não apenas altera o desempenho fotossintético, mas também pode levar a mudanças na composição das espécies. As espécies de algas especializadas em luz azul poderiam obter uma grande vantagem competitiva sobre as algas do gelo.
De acordo com o professor Huisman, essas mudanças podem ter efeitos ecológicos em cascata. "As algas fotossintéticas são a base da cadeia alimentar do Ártico. Mudanças em sua produtividade ou composição de espécies podem afetar peixes, aves marinhas e mamíferos marinhos. Além disso, a fotossíntese desempenha um papel importante na absorção natural de CO2 pelo oceano".
O estudo destaca que a mudança climática nas regiões polares não derrete apenas o gelo: ela causa mudanças fundamentais nos principais processos, como a transmissão de luz e o fluxo de energia nos ecossistemas marinhos.
Os resultados destacam a importância de incorporar os espectros de luz e a fotossíntese de forma mais explícita nos modelos climáticos e nas previsões oceânicas, especialmente nas regiões polares, onde a mudança ambiental está se acelerando a uma taxa sem precedentes.
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