Na extremidade sul do planeta, o Oceano Antártico desempenha um papel crucial no equilíbrio climático, removendo dióxido de carbono da atmosfera. Diversas medições, incluindo as da NASA, indicam que essas águas absorvem significativamente mais CO₂ do que liberam , consolidando sua posição como um importante sumidouro de carbono no sistema terrestre.
Um estudo internacional recente, publicado na Nature Geoscience, utiliza tecnologias de DNA antigo para desvendar a evolução da produtividade biológica na região e coloca a microalga Phaeocystis antarctica no centro da bomba biológica de carbono . O estudo concentra-se na Reversão Fria Antártica (RFA), um período frio que ocorreu há aproximadamente 14.000 anos, quando a composição do fitoplâncton se alterou, modificando consequentemente a eficiência do sequestro de CO₂.
Phaeocystis antarctica, um ator-chave no sequestro natural de CO₂
Dados genéticos e geoquímicos indicam que, durante a ACR, o haptófito Phaeocystis antarctica foi o componente dominante da comunidade fotossintética, ultrapassando 60% da produção primária . Outros grupos, como as diatomáceas do gênero Fragilariopsis , permaneceram em torno de 15%, sugerindo uma clara mudança na estrutura do fitoplâncton.
Essa superioridade biológica se traduziu em uma maior capacidade de capturar CO₂ por meio da fotossíntese e transferir matéria orgânica para águas profundas e sedimentos, reforçando o funcionamento da bomba biológica. Além disso, a Phaeocystis pode manter taxas fotossintéticas próximas ao máximo mesmo sob baixa irradiação — condições típicas sob o gelo marinho — uma vantagem sobre grupos menos eficientes na exportação de carbono.
A equipe observou uma relação clara: quando a abundância de Phaeocystis aumentava, os níveis de CO₂ atmosférico tendiam a diminuir . Essa relação inversa foi acompanhada por um armazenamento de carbono mais intenso na coluna d'água e nos sedimentos, reduzindo a concentração do gás de efeito estufa no ar.
Como evidência independente, a razão Ba/Fe — que compara bário e ferro nos sedimentos — atingiu valores elevados durante intervalos ricos em Phaeocystis . Esse sinal geoquímico é consistente com picos de produtividade e aumento da exportação de carbono para o fundo do mar.
Sinais antigos de DNA e geoquímicos para ler o Oceano Antártico
A pesquisa aplicou a técnica sedaDNA (DNA marinho antigo) a um núcleo de sedimento extraído a quase 2.000 metros de profundidade no Estreito de Bransfield , ao norte da Península Antártica. Essa técnica permite a detecção de organismos que não deixam fósseis visíveis, superando uma limitação clássica dos registros paleobiológicos no Oceano Antártico.
A abordagem combinou sequenciamento massivo com análises químicas de bário e ferro, além de ferramentas de bioinformática e modelos estatísticos. Ao cruzar evidências genéticas e geoquímicas, a equipe reconstruiu em detalhes as mudanças na comunidade de produtores primários e seu impacto na captura de CO₂ ao longo dos últimos milênios.
Períodos de abundância de Phaeocystis coincidiram com condições que favoreceram maior atividade biológica e remoção mais eficiente de carbono da atmosfera para o oceano profundo. Esse padrão está de acordo com a visão do Oceano Austral como um grande sumidouro de carbono e ajuda a explicar as variações históricas no CO₂ atmosférico.
Os autores alertam, no entanto, que a atual redução do gelo marinho — associada ao aquecimento global — pode diminuir a frequência e a intensidade dessas florações. Uma menor presença de Phaeocystis significaria menos carbono retido no oceano e mais CO₂ acumulado na atmosfera.
Além disso, a Phaeocystis é uma fonte de sulfeto de dimetila (DMS) , um gás que promove a formação de nuvens e aumenta a refletividade da radiação solar. Se essas microalgas diminuírem, a cobertura de nuvens também poderá diminuir, enfraquecendo um mecanismo natural de regulação climática e exacerbando os efeitos das mudanças climáticas.
Este trabalho, ao combinar genética de ponta e análise detalhada de sedimentos, fornece uma peça fundamental para a compreensão de como as mudanças no fitoplâncton antártico influenciam os fluxos de carbono e o clima. Os resultados posicionam a Phaeocystis antarctica como uma engrenagem essencial no mecanismo que permite ao Oceano Antártico capturar e armazenar CO₂, ao mesmo tempo que destacam a vulnerabilidade desse processo à perda de gelo marinho.
