O que são os Fitoplânctons?

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Derivado das palavras gregas fito (planta) e plâncton (feito para vagar ou derivar), fitoplâncton são organismos microscópicos que vivem em ambientes aquáticos.

Alguns fitoplânctons são bactérias, alguns são protistas e a maioria são plantas unicelulares. Entre os tipos comuns estão cianobactérias, diatomáceas envoltas em sílica, dinoflagelados, green algae e cocolitoforídeos revestidos de calcita.

O fitoplâncton é extremamente diversificado, variando de bactérias fotossintetizantes (cianobactérias), a diatomáceas semelhantes a plantas, a cocolitoforídeos blindados.
Adaptado de Sally Bensusen, NASA EOS Project Science Office.

Como as plantas terrestres, o fitoplâncton tem clorofila para capturar a luz solar e usa a fotossíntese (https://pt.wikipedia.org/wiki/Fotoss%C3%ADntese) para transformá-la em energia química. Eles consomem dióxido de carbono e liberam oxigênio. Todos os fitoplânctons fotossintetizam, mas alguns obtêm energia adicional consumindo outros organismos. 

O crescimento do fitoplâncton depende da disponibilidade de dióxido de carbono, luz solar e nutrientes. Assim como as plantas terrestres, o fitoplâncton requer nutrientes como nitrato, fosfato, silicato e cálcio em vários níveis, dependendo da espécie. Alguns fitoplânctons podem fixar nitrogênio e podem crescer em áreas onde as concentrações de nitrato são baixas. Eles também necessitam do ferro. A deficiência desse elemento limita o crescimento do fitoplâncton em grandes áreas do oceano onde as concentrações do elemento ferro são muito reduzidas. 

Outros fatores que influenciam as taxas de crescimento do fitoplâncton incluem temperatura e salinidade da água, profundidade da água, vento e qual tipo de predador está consumindo o fitoplâncton.   

Quando as condições são adequadas, as populações de fitoplâncton podem crescer explosivamente, um fenômeno conhecido como floração (ou bloom). As florações no oceano podem cobrir centenas de quilômetros quadrados e são facilmente visíveis em imagens de satélite. Uma floração pode durar várias semanas, mas a vida útil de qualquer fitoplâncton individual raramente é mais do que alguns dias.

Este par de imagens de satélite mostra uma floração que se formou a leste da Nova Zelândia entre 11 e 25 de outubro de 2009
(Robert Simmon e Jesse Allen, NASA).

Importância do Fitoplâncton

A cadeia alimentar

Os fitoplânctons são a base da cadeia alimentar aquática, são também denominados de produtores primários, alimentando tudo, desde animais como o zooplâncton até baleias de várias toneladas. Pequenos peixes e invertebrados também pastam nesses organismos semelhantes a plantas, depois esses animais menores são comidos pelos maiores.

Illustration ©2010 Gulf of Maine Research Institute.

O fitoplâncton também pode ser o precursor da morte ou da doença. Certas espécies de fitoplâncton produzem biotoxinas poderosas, tornando-os responsáveis pelas chamadas “marés vermelhas”, ou florações de algas nocivas. Esses bloom de alga tóxicas podem matar a vida marinha e até as pessoas que comem frutos do mar contaminados.

Peixes mortos chegaram a uma praia em Padre Island, Texas/USA, após uma maré vermelha (floração de algas nocivas, https://www.flickr.com/photos/qnr/4030725283/)

O fitoplâncton causa mortalidade em massa de outras maneiras. No rescaldo de uma floração maciça, o fitoplâncton morto afunda no oceano ou no fundo do lago. As bactérias que decompõem o fitoplâncton esgotam o oxigênio da água, sufocando a vida animal: o resultado é uma zona morta.

Clima e Ciclo do Carbono

Através da fotossíntese, o fitoplâncton consome dióxido de carbono (https://pt.wikipedia.org/wiki/Di%C3%B3xido_de_carbono) em uma escala equivalente a florestas e outras plantas terrestres. Parte desse carbono é transportado para o fundo do oceano quando o fitoplâncton morre, e outra é transferida para diferentes camadas do oceano à medida que o fitoplâncton é comido por outras criaturas, que se reproduzem, geram resíduos e morrem.

O fitoplâncton é responsável pela maior parte da transferência de dióxido de carbono da atmosfera para o oceano. O dióxido de carbono é consumido durante a fotossíntese e o carbono é incorporado ao fitoplâncton, assim como o carbono é armazenado na madeira e nas folhas de uma árvore. A maior parte do carbono é devolvido às águas próximas à superfície quando o fitoplâncton é comido ou se decompõe, mas parte cai nas profundezas do oceano.

Em todo o mundo, essa “bomba biológica de carbono” transfere cerca de 10 gigatoneladas de carbono da atmosfera para o oceano profundo a cada ano. Mesmo pequenas mudanças no crescimento do fitoplâncton podem afetar as concentrações atmosféricas de dióxido de carbono, o que realimentaria as temperaturas da superfície global (https://pt.wikipedia.org/wiki/Gases_do_efeito_estufa).

Estudando o Fitoplâncton

Amostras de fitoplâncton podem ser retiradas diretamente da água em estações de observação permanentes ou de navios. Os dispositivos de amostragem incluem mangueiras e frascos para coletar amostras de água e, às vezes, o plâncton é coletado em filtros arrastados pela água atrás de um navio. Posteriormente as amostras são levadas para análises laboratoriais.

Pesquisadores usam redes de plâncton para coletar amostras de fitoplâncton diretamente do oceano (https://www.flickr.com/photos/iliahi/2138934571/)

Embora amostras retiradas do oceano sejam fundamentais para estudos diversos, os satélites também são fundamentais para estudos globais do fitoplâncton e seu papel nas mudanças climáticas. Individualmente o fitoplâncton é minúsculo, mas quando floresce aos bilhões, as altas concentrações de clorofila e outros pigmentos fotossinteticamente ativos captam a luz e alteram a maneira como a superfície do mar reflete a luz.

A água pode ficar esverdeada, avermelhada ou acastanhada. As escamas calcárias que cobrem os cocolitoforídeos colorem a água de branco leitoso ou azul brilhante. Os cientistas observam essas mudanças na cor do oceano para estimar a concentração de clorofila e a biomassa fitoplanctônica no oceano.

O fitoplâncton pode crescer de maneira explosiva ao longo de dias ou semanas. Mudanças na cor do oceano permitem estimar a concentração de clorofila e a biomassa fitoplanctônica no oceano (Nasa, Robert Simmon and Jessen Allen).

Escala Global

O fitoplâncton prospera ao longo das regiões costeiras e plataformas continentais, na região equatorial dos oceanos e em áreas de alta latitude. Os ventos desempenham um papel importante na distribuição do fitoplâncton porque impulsionam as correntes que fazem com que as águas profundas, carregadas de nutrientes, sejam puxadas para a superfície, caracterizando regiões de ressurgências (https://pt.wikipedia.org/wiki/Afloramento_(oceanografia)).

Essas zonas de ressurgência, incluindo ao longo do equador, mantida pela convergência dos ventos alísios, e outras ao longo das costas ocidentais de vários continentes, estão entre os ecossistemas oceânicos mais produtivos. Por outro lado, o fitoplâncton é escasso nos giros oceânicos remotos devido à limitação de nutrientes.

Concentrações de Clorofila-a. Os giros oceânicos apresentam baixa produtividade fitoplanctônica, as regiões de ressurgência têm alta produtividade fitoplanctônica (https://hermes.acri.fr/).

Escrito por: Eduardo Negri

Referências Bibliográficas

Traduzido e adaptado por: Eduardo Negri, Prof. da Faculdade Oceanografia/UERJ. Fonte: What are Phytoplankton? (https://earthobservatory.nasa.gov/features/Phytoplankton/page1.php)

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