Qual é a importância ecológica das algas que constituem o fitoplâncton marinho?

As consequências das mudanças climáticas são sentidas ao redor de todo o globo. Eventos naturais como tsunamis, enchentes e furacões estão aumentando sua ocorrência gradativamente, sendo o aquecimento global fundamental para isso. Entretanto, os efeitos indiretos de tais mudanças são igualmente problemáticos. Como importante exemplo ressalta-se os efeitos dessas alterações sobre as algas. Muitas delas possuem organismos dependentes de si, por serem o alicerce de cadeias alimentares (USP, 2012).

Assim, dentre os fatores que compõem ecossistemas marinhos, as microalgas, também denominadas como fitoplâncton são seres unicelulares, predominantemente autotróficos e que são carregados pelas correntes marítimas. Além disso, são a base da cadeia alimentar marinha, participam em 95% da síntese de matéria orgânica no mar e, através de sua fotossíntese, realizam absorção de 1,8 Gt de carbono por ano. Possuem, ainda, utilidade como bioindicadores, pois detêm um ciclo de vida pequeno e, por conseguinte, são sensíveis às mudanças do ambiente (VIANNA, 2012).

Figura 1 – Microalgas vistas no microscópio eletrônico.

Fonte: http://bit.ly/2q02lSe

As modificações no clima são potencialmente impactantes para as microalgas, seja para alguns indivíduos ou para um conjunto deles, por meio das alterações marinhas de caráter físico-químico. Entender as condições necessárias para essas mudanças é importante para a conservação dos ecossistemas e melhoria das comunidades humanas. Alguma modificação na ecologia local do fitoplâncton que afete sua formação ou quantidade pode interferir na transmissão de energia entre níveis tróficos e desequilibrar profundamente a vida no mar e, por conseguinte, a vida humana. Esse desequilíbrio pode, por exemplo, reduzir os cardumes de regiões de pescaria (VIANNA, 2012).

Conforme um relatório de 2013 do Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas Globais (IPCC, na sigla em inglês), existe mais de 90% de segurança de que as mudanças climáticas são amplificadas pelas ações antrópicas. Isso se deve basicamente aos eventos de urbanização e industrialização. As ações humanas causam migração das espécies e redução da diversidade de organismos. De forma sucinta, há menos nutrientes disponíveis para os seres vivos no mar, o que acarreta em menos recursos para atividades humanas costeiras, como o turismo e a pesca (USP, 2012).

Os estudos recentes mais amplos da área têm confirmado cada vez mais a tese de que estão acontecendo mudanças consideráveis nas populações de fitoplâncton marinho, paralelamente às transformações antrópicas globais, bem como a correlação de ambos os eventos. Um estudo publicado na Revista Nature por Boyce e col. (2010), da Universidade Dalhousie, no Canadá usou um conjunto global de dados a respeito do fitoplâncton marinho (Figura 2), desde o ano de 1899 até o ano do estudo. O trabalho constatou uma diminuição média de 1% na população mundial de microalgas. Mas o dado mais preocupante foi, certamente, a queda de 40% das populações desses organismos no Hemisfério Norte, se comparados os valores mais atuais com aqueles encontrados na década de 1950. A correlação feita com o declínio dos valores a longo prazo foi justamente o aquecimento global, tendo efeito mais direto, o acréscimo de temperatura nas superfícies do oceano, nas áreas aproximadas à linha do Equador, e as consequências relacionadas a esse evento. Os maiores declínios nas populações de microalgas se deram nas regiões polares, tropicais e de oceanos abertos, onde há maior quantidade desses indivíduos.

Figura 2 – Florescimento (bloom) de fitoplâncton na costa da Argentina.

Fonte: http://bit.ly/31QUrrz

Ao fitoplâncton, são necessários luz solar e nutrientes para o seu crescimento. Quanto mais os oceanos se aquecem, mais tornam suas condições heterogêneas, dificultando o deslocamento de nutrientes das profundidades do oceano para a superfície. Assim, as temperaturas elevadas estariam tornando os oceanos mais estratificados e diminuindo a quantidade de nutrientes disponíveis para as microalgas (BOYCE et al., 2010).

Outro interessante estudo sobre o fitoplâncton marinho foi publicado na Revista Nature Communications por Stephanie Dutkiewicz e col. (2019). O trabalho revela que a população de miocroalgas terá redução significativa nas próximas décadas, o que se desdobrará numa visível mudança de cor de 50% dos oceanos do planeta até o ano de 2100. Os oceanos tenderão a perder os tons de verde e ficarem cada vez mais azulados. Outra vez, os autores do trabalho atribuem a possível mudança a uma conexão indireta com a alteração climática. O aquecimento altera a circulação marítima que, por sua vez, afeta a disponibilidade de nutrientes para as microalgas.

Vale ressaltar que esse é mais um estudo que prevê o Atlântico Norte como sendo um dos primeiros locais afetados pela alteração, além de regiões do Oceano Antártico. Os pesquisadores previram essas mudanças dentro de um cenário em que a temperatura média global aumentasse em 3 ºC, temperatura também prevista, caso todos os países cumpram as metas estabelecidas no Acordo Climático de Paris. A equipe alerta para as relações ecológicas de ocupação de nichos em um hábitat, pois as mudanças de condições implicarão em novas espécies ocupando nichos nos quais a alteração climática passará a lhes favorecer, mudando, assim, totalmente as cadeias tróficas nestes locais (DUTKIEWICZ et al., 2019).

De acordo com um artigo publicado na American Naturalist por O’Connor e col. (2011), verificou-se que em experimentos com populações de fitoplâncton e zooplâncton (figura 3) em ambiente controlado, a quantidade de indivíduos nas populações desses organismos eram significativamente alteradas com variações na temperatura. Em suma, quanto maior a temperatura, mais cedo a população de zooplâncton crescia em relação ao fitoplâncton. Como o zooplâncton se alimenta do fitoplâncton, faltava alimento, o que, em seguida, causava redução da população zooplanctônica. Caso as premissas do estudo se confirmem também no oceano, significa menor quantidade de alimento em todos os níveis tróficos e, finalmente, para a alimentação humana, além de uma redução na quantidade de espécies. Apesar de serem necessários estudos de longo prazo, o trabalho alerta para impactos que podem ter sérias consequências.

Figura 3 – Imagem de zooplâncton, por microscópio óptico, se alimentando do fitoplâncton.

Fonte: http://bit.ly/2MWG40J

Num estudo que prevê um cenário mais drástico de aumento da temperatura média global (6 ºC, previsto por alguns cientistas como o cenário do ano de 2100), de Sekerci e Petrovskii (2015), a condição pode simplesmente interromper a produção de oxigênio das microalgas, pois a condição inibiria o processo de fotossíntese.

Um evento, deveras preocupante, no campo científico e político acerca das consequências do aquecimento global é a possível inundação das zonas litorâneas continentais, decorrente do derretimento das geleiras polares, que ocorrerá de forma notável, mesmo dentro dos cenários mais otimistas de aumento da temperatura. Porém, talvez não seja esse o maior problema para a humanidade, relacionado com o aquecimento global, ao passo que aproximadamente dois terços do oxigênio total da atmosfera terrestre é produzido por microalgas. Portanto, no caso de não existirem condições para o desenvolvimento desses indivíduos no planeta, haverá declínio da quantidade de oxigênio atmosférico do mundo. Obviamente, o resultado seria a morte massiva de organismos vivos em geral, inclusive seres humanos (SEKERCI e PETROVSKII, 2015).

No Brasil, destaca-se um recente estudo da professora Fanly Fungyi Chow Ho, do Instituto de Biociências (IB) da USP, realizado em 2012. O estudo abordou a resposta das algas quando expostas a alterações de várias condições físico-químicas, como temperatura, pH, radiação UV e matéria orgânica disponível. Além de confirmar as premissas dos estudos supracitados sobre temperatura, foi detectado que entre as espécies mais sensíveis a essas alterações estão as algas pardas, que são moduladoras de diversos ecossistemas (portanto, outros seres vivos seriam profundamente afetados). Resultaria também no deslocamento de espécies, já que, em novas condições, espécies oportunistas poderiam ocupar o hábitat, transformando as comunidades.

Figura 4 – Alga parda, espécie de macroalga.

Fonte: http://bit.ly/34kpkqf

A professora responsável pelo estudo reforça que as mudanças físico-químicas já citadas poderiam ser catastróficas para a maioria absoluta das espécies de algas. Por isso, trabalhos envolvendo esses seres vivos se tornam imprescindíveis. É preciso entender mais sobre esses organismos, pois são a base de ecossistemas dos quais o ser humano depende. Somente assim será possível utilizar os recursos naturais de forma a não prejudicar as gerações futuras (USP, 2012).

É possível perceber que pouco ainda se sabe sobre o fitoplâncton marinho e a sua biologia, tanto em se tratando de conhecimento acumulado como também de disseminação para a sociedade. Porém, sabe-se o suficiente para defender invariavelmente medidas imediatas para a conservação desses seres vivos: nenhum organismo terá a oportunidade de contemplar um mundo onde esses organismos não estejam presentes (pelo menos, não por muito tempo). O ser humano depende desses seres vivos muito mais do que faz parecer, mas ainda faz vigorar um sistema que pouco visa a conservação das condições para a vida.

Dentre os assuntos que visam a conservação da biodiversidade, esse é um que, definitivamente, respalda diversas ações de governos e autoridades. Por isso, a sensibilização popular é extremamente importante, para pressionar em favor de medidas que amenizem o aquecimento global, pois seu efeito sobre o fitoplâncton marinho é só uma das consequências já descobertos desse evento que promete trazer catástrofes mundiais. Além disso, é de suma importância o financiamento de pesquisas que possam evidenciar as descobertas já realizadas e, descobrir mais fatos associados a esses seres vivos. É necessário enxergar que somos parte da biodiversidade e, se medidas não forem tomadas, toda a vida no planeta receberá o ônus da ação antrópica. Lutar pelas algas marinhas é lutar pela vida na Terra.

Referências

BOYCE, D. G.; LEWIS, M. R.; WORM, B. Global phytoplankton decline over the past century. Nature, v. 466, n. 7306, p. 591, 2010.

DUTKIEWICZ, S.; HICKMAN, A. E.; JAHN, O.; HENSON, S.; BEAULIEU, C.; MONIER, E. Ocean colour signature of climate change. Nature communications, v. 10, n. 1, p. 578, 2019.

IPCC (Intergovernmental Panel of Climate Change). Climate Change 2013: The Physical Science Basis, 2013. Disponível em < http://www.climatechange2013.org/&gt;. Acesso em 25 out. 19.

O’CONNOR, M. I.; GILBERT, B.; BROWN, C. J. Theoretical predictions for how temperature affects the dynamics of interacting herbivores and plants. The American Naturalist, v. 178, n. 5, p. 626-638, 2011.

SEKERCI, Y.; PETROVSKII, S. Mathematical modelling of plankton–oxygen dynamics under the climate change. Bulletin of mathematical biology, v. 77, n. 12, p. 2325-2353, 2015.

USP (Universidade de São Paulo). Aquecimento global: das algas para os oceanos, e para todos nós, 2012. Disponível em <https://www5.usp.br/20728/como-o-aquecimento-global-afeta-as-algas-e-todos-nos/&gt;. Acesso em 25 out. 19.

VIANNA, S. C. Mudanças climáticas e o fitoplâncton marinho: uma revisão, 2012. Disponível em <https://acervodigital.ufpr.br/handle/1884/44592>. Acesso em 24 out. 19.

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Edição: Outubro/2019                                                    By: Cleiton Peña & Ivan Sobrinho.

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