Julho de 2002 – junho de 2022
Duas décadas de medições por satélite mostram que a superfície do mar está ficando verde.
O mar azul profundo está ficando um pouco mais verde. Embora isso possa não parecer tão importante como, digamos, temperaturas recordes da superfície do mar, a cor da superfície do oceano é indicativa do ecossistema que se encontra por baixo. Comunidades de fitoplâncton, organismos fotossintetizantes microscópicos, são abundantes em águas próximas à superfície e são fundamentais para a cadeia alimentar aquática e o ciclo do carbono. Esta mudança na tonalidade da água confirma uma tendência esperada no âmbito das alterações climáticas e sinaliza mudanças(1) aos ecossistemas do oceano global, que cobre 70% da superfície da Terra.
Principais conclusões de pesquisas recentes
Pesquisadores liderados por BB Cael, principal cientista do Centro Nacional de Oceanografia do Reino Unido, revelaram(2) que 56 por cento da superfície global do mar sofreu uma mudança significativa de cor nos últimos 20 anos. Depois de analisar os dados de cor do oceano do instrumento MODIS (Espectrorradiômetro de Imagem de Resolução Moderada) em NASAdo satélite Aqua, eles descobriram que grande parte da mudança decorre do fato de o oceano ficar mais verde.
O mapa acima destaca as áreas onde a cor da superfície do oceano mudou entre 2002 e 2022, com tons mais escuros de verde representando diferenças mais significativas (maior relação sinal-ruído). Por extensão, disse Cael, “estes são locais onde podemos detectar uma mudança no ecossistema oceânico nos últimos 20 anos”. O estudo concentrou-se nas regiões tropicais e subtropicais, excluindo latitudes mais altas, que são escuras durante parte do ano, e águas costeiras, onde os dados são naturalmente muito ruidosos.
O significado das alterações na clorofila
Os pontos pretos no mapa indicam a área, que cobre 12% da superfície do oceano, onde os níveis de clorofila também mudaram durante o período de estudo. A clorofila tem sido a medida preferida pelos cientistas de sensoriamento remoto para avaliar a abundância e a produtividade do fitoplâncton. No entanto, essas estimativas usam apenas algumas cores do espectro de luz visível. Os valores apresentados em verde baseiam-se em toda a gama de cores e, portanto, captam mais informações sobre o ecossistema como um todo.
Uma oportunidade única para estudar as tendências oceânicas
Uma longa série temporal de um único sensor é relativamente rara no mundo do sensoriamento remoto. Enquanto o satélite Aqua celebrava o seu 20º ano em órbita em 2022 – excedendo em muito a sua vida útil de 6 anos – Cael questionou-se sobre que tendências a longo prazo poderiam ser descobertas nos dados. Em particular, ele estava curioso para saber o que poderia ter faltado em todas as informações sobre as cores do oceano que havia coletado. “Há mais coisas codificadas nos dados do que realmente utilizamos”, disse ele.
Ao ampliar os dados, a equipe identificou uma tendência de cor do oceano que havia sido prevista(3) pela modelagem climática, mas que se esperava que levasse de 30 a 40 anos de dados para ser detectada usando estimativas de clorofila baseadas em satélite. Isto porque a variabilidade natural da clorofila é elevada em relação à tendência das alterações climáticas. O novo método, incorporando toda a luz visível, foi robusto o suficiente para confirmar a tendência em 20 anos.
Nave espacial PACE (plâncton, aerossol, nuvem, ecossistema oceânico) da NASA em órbita sobre a Terra. Crédito: NASA GSFC
Possíveis explicações e projeções futuras
Nesta fase, é difícil dizer que mudanças ecológicas exatas são responsáveis pelas novas tonalidades. No entanto, os autores postulam que podem resultar de diferentes conjuntos de plâncton, de partículas mais detríticas ou de outros organismos, como o zooplâncton. É improvável que as mudanças de cor venham de materiais como plásticos ou outros poluentes, disse Cael, uma vez que não são suficientemente difundidas para serem registadas em larga escala.
“O que sabemos é que nos últimos 20 anos o oceano tornou-se mais estratificado”, disse ele. Águas superficiais(4) absorveram o excesso de calor do clima mais quente e, como resultado, são menos propensos a se misturar com camadas mais profundas e ricas em nutrientes. Este cenário favoreceria o plâncton adaptado a um ambiente pobre em nutrientes. As áreas de mudança de cor do oceano alinham-se bem com onde o mar se tornou mais estratificado, disse Cael, mas não existe tal sobreposição com as mudanças de temperatura da superfície do mar.
Mais informações sobre os ecossistemas aquáticos da Terra poderão estar a caminho em breve. O satélite PACE (plâncton, aerossol, nuvem, ecossistema oceânico) da NASA, com lançamento previsto para 2024, retornará observações em resolução de cores mais precisas. Os novos dados permitirão aos investigadores inferir mais informações sobre a ecologia dos oceanos, como a diversidade do fitoplâncton espécies e as taxas de crescimento do fitoplâncton.
Imagem do Observatório da Terra da NASA por Wanmei Liang, usando dados de Cael, BB, et al. (2023).
- “Mudanças abruptas nas comunidades planctônicas do século 21” por BB Cael, Stephanie Dutkiewicz e Stephanie Henson, 29 de outubro de 2021, Avanços da Ciência.
DOI: 10.1126/sciadv.abf8593 - “Tendências globais das alterações climáticas detectadas em indicadores da ecologia dos oceanos” por BB Cael, Kelsey Bisson, Emmanuel Boss, Stephanie Dutkiewicz e Stephanie Henson, 12 de julho de 2023, Natureza.
DOI: 10.1038/s41586-023-06321-z - “Detecção de mudanças climáticas antropogênicas em registros de satélite de clorofila oceânica e produtividade” por SA Henson, JL Sarmiento, JP Dunne, L. Bopp, I. Lima, SC Doney, J. John e C. Beaulieu, 15 de fevereiro de 2010, Biogeociências.
DOI: 10.5194/bg-7-621-2010 - “Aumentar a estratificação dos oceanos ao longo do último meio século” por Guancheng Li, Lijing Cheng, Jiang Zhu, Kevin E. Trenberth, Michael E. Mann e John P. Abraham, 28 de setembro de 2020, Natureza Mudanças Climáticas.
DOI: 10.1038/s41558-020-00918-2
