RELAÇÃO ENTRE AS COMUNIDADES FITOPLANCTÔNICAS E OS FLUXOS DE DIÓXIDO DE CARBONO NO OCEANO ATLÂNTICO SUL

Autor: Andréa da Consolação de Oliveira Carvalho

Resumo:

O fitoplâncton marinho contribui para a absorção de dióxido de carbono (CO₂) atmosférico pelos oceanos através da mediação da fotossíntese na bomba biológica do carbono. No entanto, as comunidades fitoplanctônicas, que variam amplamente em relação à sua composição estrutural, respondem de maneira diferenciada com as variações ambientais e, também, podem diferir na sua capacidade de absorção de CO₂. Desta forma, este estudo propõe avaliar o efeito da relação entre os processos físico-químicos e as comunidades fitoplanctônicas na variabilidade do fluxo líquido de CO₂ (FCO₂) na interface oceano-atmosfera em distintos regimes hidrográficos no oceano Atlântico Sul. Para isso, foram adotadas metodologias apropriadas: (i) para determinação dos parâmetros do sistema carbonato necessários para o cálculo do FCO₂, i.e. pressão parcial do CO₂ (pCO₂), alcalinidade total e carbono inorgânico dissolvido total, e (ii) para determinação da composição pigmentar fitoplanctônica, através da cromatografia líquida de alta performance, combinada com análise quimio-taxionômica (ferramenta CHEMTAX), tendo em vista a caracterização das comunidades de fitoplâncton nas distintas áreas de estudo. Assim, foi possível determinar a relação existente entre a estrutura das comunidades fitoplanctônicas e a modulação das trocas de CO₂ na interface oceano-atmosfera nas regiões de estudo. No geral, a biomassa fitoplanctônica foi significativamente relacionada com a pCO₂ da água, e com o FCO₂, no oceano Atlântico Sul. No entanto, na parte ocidental (sistema dominado pela corrente do Brasil) o valor médio encontrado para o FCO₂ foi de –7.1 mmol CO₂ m^–2 d–¹, e uma maior captação de CO₂ esteve associada a variações da temperatura e ao padrão de salinidade (parâmetros físico-químicos), apesar de uma clara dominância das diatomáceas nesta região. Maiores concentrações de haptófitas foram associadas ao aumento da captação de CO2 na porção central do giro subtropical do Atlântico Sul onde o FCO² médio foi de –9.8 mmol CO₂ m^–2 d^–1. Já na porção oriental (sistema dominado pela corrente de Benguela) foram encontradas elevadas taxas de absorção de CO₂ atmosférico com FCO₂ médio de –27.6 mmol CO₂ m^–2 d^–1 associadas às haptófitas mas também a diatomáceas. Em uma investigação mais focada na porção central do Atlântico Sul (dominada pelo giro subtropical do Atlântico Sul) foi observada a influência dos vórtices anticiclônicos das Agulhas na distribuição das comunidades fitoplanctônicas. Os resultados desse estudo mostraram o aumento da diversidade dos grupos e da biomassa fitoplanctônica no interior dessas estruturas de mesoescala em relação ao seu entorno, sendo diferenciadas pelo aparecimento principalmente de prasinófitas, pelagófitas e criptófitas. Isso foi evidenciado, principalmente, na estrutura (vórtice) mais jovem, ficando menos evidente essa diferenciação (interior vs entorno) à medida que as estruturas evoluíram ao longo das suas trajetórias. Nos estudos conduzidos em regiões costeiras do sudoeste do Atlântico Sul (20°S–50°S) observou-se que o FCO₂ variou amplamente entre as regiões que se comportaram, em geral, como fraca fonte (FCO₂ em média de 5.4 ± 5.5 mmol CO2 m^–2 d^–1) e grande sumidouro de CO₂ (FCO₂ em média de –20.8 ± 6.8 mmol CO₂ m^–2 d^–1). A pCO₂ na superfície do mar foi negativamente correlacionada com a clorofila a (índice de biomassa fitoplanctônica) e com uma maior abundância de diatomáceas nas regiões entre 40°S e 50°S. A região no entorno de 35°S marcou a transição de um importante gradiente zonal entre 20°S e 50°S. A porção norte da margem continental brasileira evidenciou uma emissão de CO₂ do oceano para a atmosfera, e esteve dominada por grupos de cianobactérias. Por outro lado, a porção mais ao sul apresentou maior influência da biologia e funcionou como um forte sumidouro de CO₂, sendo dominada por grupos funcionais do fitoplâncton de maior tamanho (diatomáceas). Com esta Tese, objetivamos associar a abundância de diferentes grupos do fitoplâncton e a absorção de CO₂ atmosférico em regiões de comportamentos dinâmicos distintos no Oceano Atlântico Sul. Mudanças globais afetam o fitoplâncton em todo o mundo. Entender como o fitoplâncton está relacionado à absorção de CO₂, é entender como as mudanças globais afetarão os processos biogeoquímicos oceânicos.

Texto completo: Tese__Andrea_Carvalho.pdf