O fitoplâncton — organismos microscópicos semelhantes a plantas — é a base da cadeia alimentar marinha, sustentando desde pequenos peixes até baleias de várias toneladas, além de desempenhar um papel fundamental na remoção de dióxido de carbono da atmosfera.

Monitorar com precisão o fitoplâncton da Terra é essencial, especialmente quando se trata de entender os efeitos do aquecimento global ou possíveis iniciativas de remoção de carbono. A capacidade de rastrear o fitoplâncton dependeu em grande parte de satélites espaciais observando a superfície do mar. No entanto, o fitoplâncton pode crescer abaixo da superfície onde os satélites não podem detectá-lo, deixando uma lacuna significativa em como monitoramos um dos produtores primários mais importantes da Terra, que são organismos que realizam a fotossíntese e formam a base da teia alimentar.

Pesquisadores da Dalhousie University estão mudando isso com a ajuda de uma crescente rede global de robôs subaquáticos conhecidos como flutuadores Biogeochemical-Argo. Esses dispositivos viajam abaixo da superfície do oceano e medem o fitoplâncton onde os satélites não conseguem. Como parte do programa BGC-Argo, os flutuadores são implantados em todo o mundo em um esforço internacional para monitorar a biologia, geologia e química do oceano.

Em um novo estudo, cientistas usaram dados desses flutuadores Argo para calcular quanta biomassa de fitoplâncton há na Terra: cerca de 343 milhões de toneladas, ou aproximadamente o equivalente a cerca de 250 milhões de elefantes. Pelo menos metade disso não é observada por satélites espaciais.

A pesquisa foi publicada no periódico Proceedings of the National Academy of Sciences .

Adam Stoer, estudante de pós-graduação no Departamento de Oceanografia de Dal e principal autor do artigo, diz que a pesquisa representa um avanço importante no rastreamento do fitoplâncton "oculto" do mundo e é necessária para rastrear melhor os efeitos das mudanças climáticas no oceano.

"O que nosso artigo destaca é que essa frota global de robôs será incrivelmente valiosa para monitorar o fitoplâncton da Terra como um todo, para que possamos entender como eles podem responder à medida que o oceano continua a aquecer", diz ele sobre o trabalho.

Os pesquisadores de Dalhouise usaram cerca de 100.000 perfis de colunas de água dos flutuadores para descrever a biomassa de carbono do fitoplâncton da Terra e sua variabilidade espaço-temporal. Os flutuadores medem o fitoplâncton abaixo da superfície do mar durante todo o ano e em todo o oceano, o que não era viável antes de se tornarem disponíveis.

"Este estudo destaca o papel crítico dos flutuadores Biogeochemical-Argo para melhorar nossa compreensão da biomassa de carbono do fitoplâncton global, revelando que cerca de metade da biomassa está abaixo da profundidade de detecção por satélite e demonstrando as limitações do uso da clorofila-a de superfície como um proxy para a biomassa de carbono no monitoramento da saúde dos oceanos e dos impactos das mudanças climáticas", diz Blair Greenan, da Seção de Monitoramento e Observação Oceânica do Departamento de Pesca e Oceanos.

Enquanto os pesquisadores rotineiramente saem em navios de pesquisa para coletar amostras de água do mar, quantificar a biomassa do fitoplâncton em escala global não é possível dessa forma. Simplesmente não há pessoas, navios ou fundos suficientes para coletar amostras suficientes, dado o quão massivo é o oceano, dizem os autores.

Os pesquisadores há muito tempo contam com observações de cores oceânicas por satélite para descrever o fitoplâncton em escala global. A partir dessas observações por satélite, a clorofila-a — um proxy comumente usado para biomassa de carbono — pode ser estimada. No entanto, é uma maneira imperfeita de representar a biomassa de carbono porque as condições de crescimento do fitoplâncton (por exemplo, disponibilidade de luz solar) geram grandes variações na proporção entre os dois.

"Outro resultado importante deste estudo é que documentamos a incompatibilidade substancial entre os ciclos sazonais de biomassa de carbono e clorofila-a de superfície. Este desacoplamento está presente em dois terços do oceano global ", diz a Dra. Katja Fennel, chefe do departamento de Oceanografia em Dal e autora sênior do estudo.