Terremotos submarinos impulsionam blooms de fitoplâncton no Oceano Austral

Bem abaixo das ondas, o fundo do mar está longe de ser silencioso. As placas se atritam, as rochas se partem e o calor encontra caminhos para escapar.

Durante décadas, muitos cientistas presumiram que esses movimentos profundos ficavam confinados às grandes profundidades, bem longe da superfície onde a luz do Sol não chega. Essa ideia começa a perder força.

Um novo estudo indica que terremotos submarinos podem desencadear uma sequência de eventos que termina em enormes blooms de vida na superfície do oceano. Micro-organismos reagem. A teia alimentar se reorganiza.

Até o balanço de carbono do planeta pode sentir essas mudanças. É mais uma evidência de que os sistemas da Terra se conectam de maneiras que ainda estamos começando a decifrar.

Motores microscópicos dos oceanos

No centro dessa história está o fitoplâncton. Esses organismos microscópicos, semelhantes a plantas, ficam à deriva nas camadas superiores do oceano.

Eles sustentam quase todo o restante, de pequenos crustáceos a baleias. Além disso, o fitoplâncton remove dióxido de carbono do ar e devolve oxigénio para a atmosfera. Sem ele, a vida marinha como a conhecemos entraria em colapso.

Há muito tempo se sabe que o crescimento do fitoplâncton depende de nutrientes. Luz e temperatura também influenciam. Porém, em grande parte do Oceano Austral, o ferro é o ingrediente decisivo - e costuma faltar. Onde o ferro aparece, o fitoplâncton tende a prosperar.

Um bloom que os cientistas não conseguiam explicar

Anos atrás, investigadores identificaram um bloom gigantesco de fitoplâncton que reaparece todos os anos no mesmo trecho do Oceano Austral, perto da Antártida.

Em algumas temporadas, ele se espalha por uma área ampla e intensa. Em outras, mal se manifesta. As imagens de satélite revelaram oscilações tão grandes que não dava para ignorar.

“Quando olhámos para trás, nas observações de satélite desse bloom, vimos ele crescer até atingir o tamanho do estado da Califórnia ou encolher até o tamanho de Delaware”, disse a autora principal do estudo, Casey Schine, pós-doutoranda no Middlebury College.

“Nosso estudo mostrou, no fim das contas, que o principal fator que controlava o tamanho desse bloom anual de fitoplâncton era a quantidade de atividade sísmica nos meses anteriores.”

O bloom ocorre sobre uma cadeia montanhosa submarina recortada chamada Australian Antarctic Ridge. Essa cordilheira faz parte de uma rede global de dorsais meso-oceânicas - regiões onde a crosta terrestre se afasta, e o magma sobe. Nesses locais existem fontes hidrotermais, espécies de nascentes quentes submarinas que libertam para o oceano fluidos aquecidos e ricos em minerais.

Em 2019, um estudo anterior mostrou que o ferro proveniente dessas fontes pode alimentar blooms de fitoplâncton. Ainda assim, isso não esclarecia por que o mesmo bloom podia variar tanto de um ano para outro.

Terremotos libertam nutrientes no oceano

Os terremotos trouxeram uma pista. Quando o solo treme, o comportamento das fontes hidrotermais pode mudar. Fendas se abrem. Obstruções se desfazem. Fluidos quentes passam a sair com mais rapidez e carregam mais metais dissolvidos, incluindo ferro.

“Quando descartámos os fatores mais óbvios por trás dessa variação, começámos a pensar nas próprias fontes de nutrientes de ferro - as fontes hidrotermais”, disse Schine. A hipótese não foi simples de convencer.

“Casey teve a ideia de que talvez o número de terremotos perto da fonte hidrotermal estivesse a controlar a liberação de metais-traço para as águas superficiais, o que poderia estimular o crescimento do fitoplâncton”, afirmou o autor sénior do estudo, Kevin Arrigo, da Stanford Doerr School of Sustainability.

“Eu achei que era uma hipótese improvável, mas disse para ela seguir em frente. E acabou que ela estava certa!”

Quando os terremotos alimentam o fitoplâncton

Para testar a ideia, a equipa de pesquisa cruzou décadas de dados de satélite com registos de sismos obtidos em estações de monitorização sísmica. O foco foi em terremotos com magnitude igual ou superior a 5.

O padrão ficou evidente. Quando a região era atingida por mais terremotos nos meses que antecedem o verão do Hemisfério Sul, o bloom de fitoplâncton que vinha depois era mais denso e mais produtivo.

“Este é o primeiro estudo a documentar uma relação direta entre atividade sísmica no fundo do oceano e crescimento de fitoplâncton na superfície”, disse Arrigo.

Um caminho mais rápido até a superfície

Uma das descobertas mais inesperadas foi a rapidez do processo. O ferro libertado por fontes a quase 1,8 km abaixo da superfície parecia alcançar o fitoplâncton em semanas ou em poucos meses. Isso contraria suposições antigas.

Durante anos, muitos cientistas consideraram que o ferro hidrotermal levaria décadas para subir e ainda derivaria por milhares de quilómetros antes de se tornar biologicamente útil. O estudo aponta que algo muito mais veloz está a ocorrer, embora o mecanismo exato ainda esteja a ser investigado.

Uma expedição científica em dezembro de 2024 voltou à Australian Antarctic Ridge para recolher mais dados. Essas amostras podem ajudar a explicar como os fluidos das profundezas conseguem ascender tão rapidamente - e manter concentração suficiente para fazer diferença.

Efeitos em cascata na teia alimentar

Mudanças na produtividade do fitoplâncton não ficam restritas ao microscópico. Esses blooms alimentam krill e outros animais pequenos. O krill, por sua vez, serve de alimento para peixes, pinguins, focas e baleias. Um bloom mais forte pode significar uma oferta maior de comida.

“Já sabemos que blooms marginais de fitoplâncton além do gelo marinho ao redor do continente antártico são uma importante área de alimentação para baleias”, disse Schine. “Então, talvez haja mais nessa história agora que suspeitamos que a atividade sísmica tenha um papel na produtividade do bloom.”

O fitoplâncton também exerce um papel discreto no clima. Ao retirar dióxido de carbono da atmosfera, ele ajuda a regular quanto calor o planeta retém.

Compreender melhor o que controla o crescimento desses organismos pode aprimorar modelos que projetam a futura absorção de carbono pelos oceanos.

Um quebra-cabeça global no oceano

É possível que o Oceano Austral não seja um caso isolado. Há fontes hidrotermais em todo o planeta, muitas em regiões propensas a terremotos. Se processos semelhantes impulsionam blooms em outros locais, ainda é uma questão em aberto.

“Existem muitos outros lugares pelo mundo onde fontes hidrotermais lançam metais-traço no oceano, o que poderia sustentar um crescimento maior de fitoplâncton e a absorção de carbono”, disse Arrigo.

“Infelizmente, são locais difíceis de amostrar e pouco se sabe sobre a sua importância global.”

O que fica claro é que a vida na superfície pode depender mais das forças profundas da Terra do que se imaginava. O planeta não mantém os seus segredos em compartimentos estanques. Às vezes, um tremor a muitos quilómetros abaixo do leito marinho pode ajudar a vida a florescer bem acima.

O estudo completo foi publicado na revista Nature Geoscience.