Estudo recente mostra como pode um vulcão dar vida ao oceano

Um novo estudo revela uma forte conexão entre o gelo, os vulcões submarinos e o clima no fundo do oceano. Fique aqui a saber mais sobre este tema!

Entre vulcões submarinos e sedimentos milenares, o Pacífico revela uma história profunda sobre a ligação entre a geologia, a vida e o clima.
Entre vulcões submarinos e sedimentos milenares, o Pacífico revela uma história profunda sobre a ligação entre a geologia, a vida e o clima.

Durante as eras glaciais da Terra, o planeta não mudou apenas à superfície.

Enquanto enormes mantos de gelo cobriam continentes inteiros e o nível do mar descia dezenas a centenas de metros, uma transformação silenciosa ocorria milhares de metros abaixo das ondas, o fundo oceânico tornava-se mais ativo, os vulcões submarinos libertavam mais ferro e esse elemento pode ter alimentado pequenas formas de vida que ajudaram a regular o clima global.

Uma investigação publicada na revista Nature Geoscience fundamenta uma ligação inesperada entre o gelo das eras glaciais, o vulcanismo submarino, o ferro no oceano e o clima global.

Os investigadores propõem que, durante períodos em que o nível do mar baixou devido à formação de grandes mantos de gelo, a atividade vulcânica nas dorsais oceânicas aumentou, libertando aissim mais ferro para o oceano profundo.

O ferro que alimentava o fundo oceânico

Esse ferro pode ter estimulado o crescimento do fitoplâncton e contribuído para a remoção de dióxido de carbono (CO₂) da atmosfera.

O ferro é um elemento pequeno, mas com um impacto climático muito grande. Em várias regiões do oceano, especialmente nas chamadas zonas de “alto teor de nutrientes mas baixa clorofila”, existem grandes quantidades de nutrientes como azoto e fósforo, mas o crescimento do fitoplâncton é limitado pela falta de ferro. Para estes organismos microscópicos, o ferro funciona quase como uma vitamina essencial.

"As alterações no nível do mar durante os ciclos glaciais podem ter moldado a atividade hidrotermal do fundo oceânico, influenciando a disponibilidade de ferro e a produtividade biológica do oceano." Nature Geoscience

O fitoplâncton é uma das peças fundamentais do sistema climático terrestre. Através da fotossíntese, estes organismos absorvem dióxido de carbono da atmosfera e transformam-no em matéria orgânica.
Quando parte desse material afunda para o oceano profundo, o carbono pode ficar armazenado durante longos períodos, um processo conhecido como bomba biológica de carbono.

Durante muito tempo, os cientistas pensaram sobretudo que o ferro que fertilizava estas regiões vinha da poeira transportada pelo vento dos continentes.

Um ciclo natural entre o gelo, o fogo e o carbono

No entanto este novo estudo científico apresenta uma possibilidade diferente, o próprio fundo do oceano poderia ter sido uma fonte importante desse elemento em determinados momentos da história climática da Terra.

A chave está na relação entre o gelo e a pressão. Durante uma era glacial, enormes volumes de água ficam presos nas calotas de gelo, fazendo com que o nível médio do mar baixasse. Essa alteração reduz a pressão sobre certas zonas da crosta oceânica.

Localização dos estudos sobrepostas às concentrações médias anuais de nitrato à superfície do oceano (Atlas Mundial dos Oceanos 2018) e Topografia do fundo oceânico indicando a Dorsal Meso-Oceânica do Pacífico Oriental. Fonte: Kong, T., Ruan, X., Farmer, J.R. at al.
Localização dos estudos sobrepostas às concentrações médias anuais de nitrato à superfície do oceano (Atlas Mundial dos Oceanos 2018) e Topografia do fundo oceânico indicando a Dorsal Meso-Oceânica do Pacífico Oriental. Fonte: Kong, T., Ruan, X., Farmer, J.R. at al.

Segundo os investigadores, essa mudança pode favorecer alterações na circulação de fluidos subterrâneos e aumentar a atividade hidrotermal nas dorsais oceânicas. Os sistemas libertam fluidos quentes ricos em minerais, incluindo ferro.

Os investigadores estudaram ainda um arquivo natural escondido nos sedimentos do Pacífico equatorial oriental, analisando cerca de 200 mil anos de história ambiental.

No fundo do Pacífico

Pequenos fósseis marinhos preservaram sinais químicos que permitem reconstruir como o fitoplâncton utilizava nutrientes no passado. Quando esses registos foram comparados com evidências de emissão hidrotermal de ferro, os investigadores encontraram uma coincidência temporal entre períodos de maior libertação de ferro e fases de transição entre eras glaciais e períodos mais quentes.

Esta descoberta revela um possível ciclo de feedback planetário, ou seja, o gelo baixa o nível do mar; a mudança no oceano aumenta a atividade vulcânica submarina; os vulcões libertam ferro; o fitoplâncton cresce mais; o oceano captura mais carbono; e a atmosfera pode sofrer alterações de dióxido de carbono.

O mais fascinante é que esta ligação une processos que normalmente estudamos separadamente. A tectónica das placas parece distante da vida microscópica à superfície do mar, mas o planeta funciona como um sistema integrado. Um evento geológico profundo pode influenciar organismos invisíveis a olho nu, que por sua vez podem alterar a composição da atmosfera.

Contudo, os investigadores alertam que este mecanismo não deve ser interpretado como uma solução simples para a crise climática atual. O estudo analisa processos naturais que ocorreram ao longo de milhares de anos e não uma forma imediata de remover carbono da atmosfera.

A importância da descoberta está em compreender melhor os mecanismos que controlaram o clima da Terra no passado.

Referência do artigo:

Kong, T., Ruan, X., Farmer, J.R. et al. "Ocean iron fertilization from enhanced mid-ocean-ridge volcanism due to ice-age sea-level falls." Nat. Geosci. 19, 706–714 (2026).