Enquanto os cientistas se esforçam para descobrir como o aquecimento das temperaturas oceânicas afetará os ecossistemas marinhos em todo o mundo - do branqueamento de recifes de corais a rotas migratórias alteradas - um dos organismos mais onipresentes do mar está ajudando os pesquisadores a medir as mudanças já ocorridas. Séculos de registros fósseis e dados de captura ao vivo mostram que algumas populações de plâncton marinho refletem uma mudança clara em resposta à industrialização humana e ao aquecimento dos oceanos que a acompanham.
Pesquisadores descobriram diferenças distintas entre comunidades de foraminíferos planctônicos - minúsculas criaturas unicelulares que flutuam em águas oceânicas - de antes e depois do início da era industrial há cerca de 170 anos, de acordo com um estudo publicado esta semana na Nature . A proporção de espécies de plâncton nessas comunidades mudou proporcionalmente às mudanças na temperatura do mar, indicando que o aquecimento dos oceanos alterou profundamente essas populações e seus ecossistemas marinhos.
Embora a ideia de que a mudança climática afeta a vida marinha não seja nova, o estudo sobre plâncton incorpora um conjunto de dados extraordinariamente completo, que abrange o globo e se estende ao longo dos séculos passados para reafirmar o impacto da humanidade nos oceanos.
Os foraminíferos planctônicos fornecem um registro fóssil abrangente, porque suas conchas de calcita dura são bem preservadas em camadas de sedimentos no fundo do oceano, diz o principal autor Lukas Jonkers, um oceanógrafo paleontológico da Universidade de Bremen, na Alemanha. Os organismos também povoam as águas em todo o mundo. Embora raras na superfície do oceano, foraminíferos planctônicos são abundantes em profundidades maiores, e em alguns lugares eles tapam áreas inteiras do fundo do mar, diz Jonkers.
Recuperação de uma armadilha de sedimentos a bordo do navio de pesquisa Meteor no tropical Oceano Atlântico Norte. Essas armadilhas de sedimentos fornecem informações sobre as comunidades de espécies de foraminíferos planctônicos modernos, que se mostraram sistematicamente diferentes das comunidades pré-industriais dos sedimentos. (Christiane Schmidt) "Podemos realmente comparar muito bem a distribuição das espécies na era moderna com o passado", diz Jonkers. “Não há tantos grupos de zooplâncton onde os registros fósseis estão tão bem preservados. Na verdade, não acho que haja algum.
Para entender o estado dessas comunidades antes do início da era industrial, Jonkers e sua equipe analisaram mais de 3.700 amostras previamente coletadas de camadas de sedimentos no fundo do oceano. Com base na rapidez com que os sedimentos se acumulam e se misturam no fundo do mar, os cientistas estimam que a camada superior de sedimentos - basicamente "cilindros de lama" do fundo do oceano - conteria fósseis de alguns séculos de idade, diz Jonkers. antes da revolução industrial.
A equipe então comparou essas amostras pré-industriais com dados mais recentes coletados usando armadilhas de sedimentos, que são funis atracados no fundo do mar que pegam qualquer coisa que caia das camadas superiores do oceano (incluindo o plâncton que passa pela água). Usando informações coletadas de 1978 a 2013, os pesquisadores descobriram que as comunidades de foraminíferos planctônicos mudaram significativamente durante o período de tempo entre o depósito dos fósseis do fundo do mar e os organismos capturados em armadilhas de sedimentos.
A mudança, medida pela comparação das abundâncias relativas de dezenas de espécies de plâncton dentro das amostras, não parece ser aleatória. A quantidade de mudanças nas comunidades de plâncton se correlacionou com o grau de mudança de temperatura documentada nas águas circundantes. A direção das comunidades mutantes também se alinharam em grande medida aos padrões de mudança da temperatura oceânica, como os autores descobriram quando encontraram fósseis no fundo do mar com seus análogos mais próximos nas comunidades modernas.
Com os dados mostrando uma correspondência tanto no grau quanto na direção da mudança, Jonkers diz estar confiante de que a temperatura é a força motriz para as mudanças nas populações de foraminíferos planctônicos.
"Eu estava esperando ver uma diferença e um efeito de mudança global", diz Jonkers. "Mas eu não esperava que o sinal fosse tão claro."
O novo estudo replica em escala global o que outros pesquisadores descobriram em áreas específicas, diz David Field, um cientista marinho da Hawaii Pacific University que pesquisou foraminíferos planctônicos, mas não esteve envolvido neste estudo. Embora os cientistas ainda não tenham conseguido descobrir por que exatamente as comunidades de plâncton estão mudando, as evidências deste estudo e de outros apontam claramente para o aquecimento do oceano como a causa provável, seja como influência direta ou indireta de outros aspectos do ambiente subaquático. diz.
Comparar amostras de armadilhas de sedimentos com fósseis no fundo do mar pode não ser uma analogia perfeita - diferenças na preservação poderiam ser uma possível influência nos dados - mas Field diz que as evidências dos autores fornecem apoio convincente para a enorme influência do aquecimento dos oceanos nas espécies marinhas.
"Isso indica que o aquecimento começou a afetar os ecossistemas marinhos há muito tempo, mesmo antes de termos mantido bons registros", diz Field. “Podemos esperar muito mais impacto do aquecimento dos oceanos nos ecossistemas no futuro. Os oceanos vão continuar a mudar de formas que nunca vimos antes. ”
Os foraminíferos planctônicos podem não ser tão majestosos quanto baleias ou estrelas-do-mar, mas a amplitude de seus registros fósseis fornece uma linha de base útil para confirmar uma tendência mais ampla de mudança na vida oceânica em resposta à atividade humana. Mudanças nas comunidades de plâncton são um indicador preocupante do “quadro maior” dos ecossistemas marinhos, já que as temperaturas oceânicas continuam subindo a taxas crescentes, diz Jonkers.
"A questão é, o que vai acontecer com a mudança climática progredindo?" Jonkers diz. “Mesmo em um grau [de mudança de temperatura], já vemos grandes mudanças nos foraminíferos planctônicos, e provavelmente também em outras biota marinhas. Isso significa que todas essas espécies precisam se adaptar e, no momento, não sabemos se podem ou se podem fazê-lo rápido o suficiente. ”
