Ressurgência Costeira

Por Gabrielle Souza

   Você já ouviu falar no fenômeno chamado “Ressurgência”? Sabe do que ele é capaz? Hoje no Descomplicando Netuno nós vamos explicar para você!

   Ressurgência também conhecida como “upwelling” (em inglês) consiste no afloramento da água fria e profunda para a superfície. Próximo da costa, este fenômeno ocorre, principalmente, por causa da ação dos ventos, que ao soprar paralelamente a costa, empurram a água da superfície fazendo com que ocorra a substituição da mesma pela água profunda. A figura abaixo ilustra como este processo ocorre. Mas não é qualquer vento que pode gerar a ressurgência! Ele precisa ter a direção certa, e estar no lugar certo!

Imagem adaptada: National Oceanic and Atmospheric Administration U.S. Department of Commerce (NOAA). Fonte: https://oceanservice.noaa.gov/facts/upwelling.html

   Mas você já se perguntou qual a importância da ressurgência?! A água profunda ajuda na “fertilização” das águas superficiais, pois é rica em nutrientes (Post sobre fertilização). Assim sendo, o processo de ressurgência auxilia na manutenção da cadeia alimentar. E como isso funciona?! Na cadeia trófica marinha os organismos estão localizados em níveis, ou seja, o fitoplâncton como produtor primário, serve de alimento para o zooplâncton, que serve de alimento para diversos peixes, que servem de alimentos para predadores de topo de cadeia, como, por exemplo, os tubarões. Deste modo, a ressurgência reflete na produção de peixes, pois quanto mais nutrientes disponíveis, maior a quantidade de fitoplâncton e consequentemente maior a quantidade de zooplâncton, aumentando a quantidade de alimento para os peixes. 

   Na costa brasileira, o principal ponto de ressurgência é a região de Cabo Frio, no estado do Rio de Janeiro. Durante o verão com o aumento da frequência e intensidade dos ventos de nordeste as águas profundas afloram e ficam mais frias nesta região. Por isso, por mais calor que esteja, dar um mergulho é tão sofrido em diversas praias fluminenses.

Para saber mais: 

https://www.youtube.com/watch?v=9OxietVkp9w

https://www.youtube.com/watch?v=D3F320CFF_I

Referências

GEOGRAPHIC, National. Upwelling: Upwelling usually results in rich fisheries.. Disponível em: <https://www.nationalgeographic.org/encyclopedia/upwelling/>. Acesso em: 15 jul. 2017.

SCHOOLS, Science Education Through Earth Observation For High. Quando a água retorna do fundo do oceano.Disponível em: <http://www.seos-project.eu/modules/world-of-images/world-of-images-c03-p21.pt.html>. Acesso em: 15 jul. 2017.

COMMERCE, National Oceanic And Atmospheric Administration U.s. Department Of. What is upwelling?: Upwelling is a process in which deep, cold water rises toward the surface.. Disponível em: <https://oceanservice.noaa.gov/facts/upwelling.html>. Acesso em: 15 jul. 2017.

LALLI, Carol M.; PARSONS, Timothy R.. Biological Oceanography An Introdution. 2. ed. Vancouver, Canadá: The Open University- Set Book, 1998. 337 p. Elsevier Butterworth-Heinemann.

SILVA, Gustavo Leite da et al. ESTUDO PRELIMINAR DA CLIMATOLOGIA DA RESSURGÊNCIA NA REGIÃO DE ARRAIAL DO CABO, RJ. -, Rio de Janeiro, p.1-11. Disponível em: <http://www.enapet.ufsc.br/anais/ESTUDO_PRELIMINAR_DA_CLIMATOLOGIA_DA_RESSURGENCIA_NA_REGIAO_DE_ARRAIAL_DO_CABO_RJ.pdf>. Acesso em: 24 jul. 2017.

Para o plâncton tamanho é documento, parte II.

Por Catarina Marcolin

Olá a todos os queridos leitores do Bate-papo com Netuno! Hoje falaremos mais uma vez sobre tamanhos, plâncton e até sobre comida. Lembram do plâncton? A gente gosta tanto desses pequeninos, que já tivemos algumas postagens sobre eles (clique aqui e aqui).  

Para chegarmos no assunto de hoje, precisamos primeiro relembrar algumas informações. O plâncton é constituído por organismos muito pequenos. Uma típica espécie fitoplanctônica (vide postagens anteriores mencionadas acima para saber mais sobre o fitoplâncton) que habita nossa região costeira tem menos que 0,3 mm de comprimento.

A relação entre organismos desse tamanho e o ambiente em que eles vivem (a água) é regida pelo número de Reynolds, que é uma medida que indica se há predominância de forças inerciais ou viscosas (forças de resistência). Para organismos dessa faixa de tamanho o número de Reynolds é muito baixo. Isso quer dizer que a água é extremamente viscosa para o plâncton, ou seja, se fôssemos do tamanho de uma microalga, sentiríamos como se estivéssemos flutuando em um mar de piche (ou em um pote de mel!). Então você deve imaginar como pode ser difícil encontrar comida nesse cenário...hummmm que fome!

Diatomáceas marinas (Fonte: http://www.micromagus.net/ microscopes/pondlife_plants01.html)

Dinoflagelados marinhos (Fonte: http://socratic.org/questions/

why-are-dinoflagellates-called-fire-algae)

Dinoflagelados marinhos (Fonte: http://www.microbiologysociety.org/ all-microsite-sections/microbiology-today/index.cfm/article/ FE9C06AD-A428-4FEF-8B4B3B9238356A52)

Outras informações importantes para compreendermos o comportamento alimentar destes microorganismos vem das aulas de física e matemática da escola. Lembram da tal razão superfície/volume?

Vamos relembrar: Para calcular a área de um quadrado, por exemplo, basta multiplicar um lado pelo outro, certo (A = L x L = L2)? E para calcular o volume, multiplicamos a área por mais um lado (V = L x L x L = L3). Então enquanto a área é uma grandeza que aumenta ao quadrado, o volume é uma grandeza que aumenta ao cubo! Portanto, a razão superfície/volume (L2/L3) tende a diminuir quanto maior for o tamanho do quadrado (ou organismo), concorda? Se deu um nó na sua cabeça, basta dar uma olhada na imagem ao lado, que mostra diferentes formas, que logo você vai entender.
 

Fonte: https://encrypted-tbn2.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcQmq1XtnnkCcQU0J-zJ5pn5OaYn8sRgdKvlcGnVgv2mSSCPpoQ5yw

Essa informação é muito importante, pois tem implicações diretas sobre como o plâncton consegue saciar sua fome e se nutrir. Para entendermos melhor, vamos falar mais especificamente do fitoplâncton. Uma diatomácea (organismos fitoplanctônicos conhecidos por possuírem uma “teca” ou “carapaça” constituída por sílica), por exemplo, apesar de fazer fotossíntese, precisa de nutrientes para sobreviver. Esses organismos adquirem nutrientes principalmente por difusão, ou seja, quando começa a faltar nutriente dentro da célula cria-se um gradiente e essas moléculas passam a se mover em direção ao organismo, até o momento em que o nutriente se esgote no entorno da célula.

Lei de Difusão de Fick. A taxa de difusão das moléculas depende da diferença de concentração, distância e área da superfície de troca.

Como as diatomáceas não tem flagelos para se mover, elas dependem inteiramente da turbulência para que se renove o gradiente dos nutrientes ao seu redor. Cocolitoforídeos (outro grupo fitoplanctônico conhecido por possuir uma teca constituída por carbonato de cálcio), por outro lado, são bem menores, ou seja, possuem mais superfície em relação ao seu volume, e portanto conseguem adquirir nutrientes com mais facilidade por difusão.

Você deve estar pensando que ser um cocolitoforídeo é bem mais fácil que ser uma diatomácea! Você está certo e errado ao mesmo tempo! Cada um desses organismos poderá dominar o ambiente, ou seja, ocorrer em maiores densidades, em diferentes situações. Quando há pouco nutriente na água (ambientes oligotróficos), especialmente em regiões estratificadas (onde há pouca mistura da coluna de água), os cocolitoforídeos tendem a dominar, pois são mais eficientes nisso. Quando há bastante turbulência ou em situações de ressurgência (quando o padrão de ventos remove a camada superficial da água do mar e águas mais profundas, ricas em nutrientes literalmente sobem  à superfície - observe a figura abaixo), os nutrientes vem com tudo e as diatomáceas fazem a festa, pois elas tem um grande vacúolo onde conseguem guardar esses nutrientes até mesmo para consumir depois.

Desenho esquemático de uma ressurgência. Fonte:http://www.mergulhadores.com.br/portal/conteudo/_/materias/oceanos/compreendendo-o-fen%C3%B4meno-da-ressurg%C3%AAncia-r26

Mas o que temos a ver com isso? Além de ser super interessante simplesmente saber como as coisas acontecem no mundo marinho, podemos entender um pouco do que nos espera no futuro, considerando que vivemos um período de mudanças climáticas.

Em um futuro com altas concentrações de gás carbônico (ops, infelizmente já vivemos isso no presente), onde temos um aumento da temperatura e, consequentemente, aumento de regiões estratificadas (e,portanto, diminuição dos nutrientes disponíveis nas águas superficiais), observamos uma mudança na comunidade do fitoplâncton onde cocolitoforídeos passam a dominar ao invés das diatomáceas.

Isso é grave porque já existem estudos que demonstram que em regiões dominadas por cocolitoforídeos, o fluxo de carbono para o fundo dos oceanos (a bomba biológica, clique aqui e saiba mais) tende a ser menor do que em regiões onde a comunidade dominante são diatomáceas. Isso significa que nossos queridos oceanos irão ficar menos eficientes em remover carbono da atmosfera. Você lembra que a bomba biológica é um dos principais mecanismos de manutenção do equilíbrio do clima no nosso planeta? Relembre aqui.

Já estamos passando pelo período de El-Niño que pretende ser o mais forte dos últimos 100 anos, durando até a primavera de 2016. Ou seja, temos previsão de altas temperaturas superficiais em diversas regiões dos oceanos, o que tende a aumentar a probabilidade de zonas estratificadas. Aproveite essa leitura para pensar se você tem feito algo para diminuir suas emissões de carbono. Num próximo post podemos te ajudar com isso.

Até o próximo bate-papo!

O que você sabe sobre o plâncton?

Por Naira Silva

Estes pequenos (na maioria dos casos) seres vivos entraram na minha vida em 2006, quando cursava o segundo ano do Bacharelado em Oceanografia no IO (USP, SP). Durante uma aula de Ecologia, timidamente pedi estágio no Laboratório de Sistemas Planctônicos (LAPS: http://laps.io.usp.br/) e a paixão surgiu ao olhar para o plâncton oceânico vivo, recém-retirado da água do mar, ao auxiliar no doutorado do Profº Dr. Mauro de Melo Junior (também ex-aluno do IO-USP, que hoje ainda estuda o plâncton, só que lá em Pernambuco). 

O plâncton vivo é um verdadeiro espetáculo de cores, formas e movimentos! É tão diferente de tudo que conhecemos que todos deveriam dar uma “espiadinha”, pelo menos uma vez na vida! De lá para cá ele sempre esteve presente no meu dia a dia de alguma forma: neste exato momento, por exemplo, estou rodeada por vidrinhos de organismos planctônicos que vieram de águas bem distantes (do Arquipélago de São Pedro e São Paulo, PE, Brasil). Amigos de longa data devem recordar que eu já falava sobre eles nos corredores do colégio, mas confesso que foi uma surpresa ter tido a oportunidade de realmente trabalhar um pouquinho com estes fantásticos organismos.

Mas o que você sabe sobre o plâncton? Será que eles realmente têm algo em comum com o “Plankton” (termo equivalente na língua inglesa) do Bob Esponja? Como “planctóloga” (uma pessoa que estuda o plâncton, dentre outras coisas ;)), acredito que devemos ser gratos ao biólogo marinho Stephen Hillenburg, criador da série O Bob Esponja, por ter tornado o malvado Sheldon “Plankton” tão popular. Biólogo e fascinado pela vida marinha desde a infância, Stephen abraçou várias iniciativas até conseguir unir as três áreas de foco nas quais encontrou motivação e exibiu talentos: artes, biologia marinha e divulgação científica¹. 

O quadrinho precursor da série (chamado “A zona Entre marés” em português) foi criado na década de 80, enquanto o autor lecionava Biologia Marinha no Ocean Institute (Califórnia, EUA: http://www.ocean-institute.org/). Encurtando a história, foram quase dez anos para que as suas estranhas criaturas ganhassem vida na telinha¹. Sua persistência presenteou a nossa geração com um personagem que tornou mais fácil tocar no assunto em diferentes contextos; um mérito indiscutível! Em qualquer “googlada” pelo termo “plâncton” ele estará por lá exibindo seu sorriso maquiavélico. E até nas redes sociais não tem para ninguém! Ele é o “#plankton” mais famoso!

Eles já estiveram por aqui no nosso primeiro post (acesse aqui), onde a Catarina ilustrou os principais questionamentos por trás de uma pesquisa científica centrada neste tema, navegaram com a Izadora, que explicou como eles podem representar um problema de saúde pública em nossos portos (acesse aqui) e também marcaram presença no depoimento da Lilian (acesse aqui). Então, se você perdeu algum detalhe, antes de passear pelos outros posts, vamos recapitular:

O termo “plâncton” representa uma grande categoria (assim como insetos, por exemplo) que reúne um conjunto diverso de organismos. Esta junção é possível devido a uma característica principal em comum: possuem reduzida capacidade de locomoção, de forma que são “carregados” ou “flutuam” passivamente no ambiente aquático que habitam. Existem seres planctônicos vegetais (fitoplâncton), as microalgas, e animais (zooplâncton). Aqui estamos conversando sobre o reino de Netuno, mas organismos planctônicos podem ser encontrados em todos os ecossistemas aquáticos! Se considerarmos todos os seus variados tamanhos: seres uni e pluricelulares, incluindo bactérias, protozoários e vírus (teremos um post sobre eles em breve), apenas uma gota de água do mar pode esconder uma infinidade de seres vivos! Mas eles não são sempre microscópicos, ok? As medusas que você está vendo no layout do blog, por exemplo, também são consideradas planctônicas devido à sua baixa capacidade de deslocamento. Sempre que olho para uma paisagem marítima, penso ser difícil imaginar que exista tanta vida em um ambiente tão silencioso!

Incrível diversidade de formas de seres planctônicos animais (seres pluricelulares; A: medusas; B: copépodes) e vegetais (seres unicelulares; C: Desmidiea; D: diatomáceas) por Ernest Haeckel. Ainda que maiores, as medusas (que ilustram o nosso layout) são consideradas planctônicas, devido à sua reduzida mobilidade. Fonte: Wikimedia Commns². 

Ponto fundamental ressaltado pela Catarina: 0 Plâncton = 0 Peixes! A matemática é simples assim! Seres planctônicos (animais e vegetais) são a base de todas as cadeias alimentares marinhas e em algum momento, direta ou indiretamente, serviram de alimento para todos os “frutos do mar” que chegam fresquinhos à sua mesa. Além disso, muitos animais marinhos adultos também já pertenceram ao zooplâncton algum dia. 

Como assim? Muitos peixes, crustáceos e moluscos possuem fases larvais que se encaixam perfeitamente na característica mencionada acima. Porém passam apenas sua infância/juventude no plâncton recebendo outras denominações à medida que vão amadurecendo. Quando um organismo para a sua vida inteira no zooplâncton ele é conhecido como holoplâncton, enquanto que organismos que passam apenas fases iniciais do ciclo de vida são chamados de meroplâncton. Os indivíduos meroplanctônicos são verdadeiras “sementes” lançadas à imensidão oceânica. No caso dos peixes, por exemplo, pouquíssimas larvas sobrevivem até a fase adulta (lembra das larvinhas da Cássia? acesse aqui). Por tudo isso e um pouquinho mais, conhecer bem estes organismos, isto é: quem são, por onde andam e como se comportam; é uma das chaves para a conservação da biodiversidade em nossos oceanos!

E quanto ao vilão Sheldon Plankton? Arrisco-me a dizer que ele se parece muito com um ser zooplanctônico. E se pudéssemos perguntar para Stephen, certamente ele tentou atribuir características antropomórficas a um copépode (Figura B na imagem acima)! Copépodes são super populares no plâncton, pois são os crustáceos microscópicos mais abundantes na maioria dos oceanos. Você conseguiria imaginar que existem cerca de 1 × 10²¹ deles nadando por aí³? Dá até medo, mas é verdade! E também é provável que existam mais copépodes do que insetos no Planeta Terra4! Não vou me estender muito, pois eles vão pintar novamente por aí na sexta-feira (post da convidada Sabine Schultes). Neste vídeo do TEDs (pelo Projeto Crônicas do Plâncton) além dos aspectos conceituais apresentados anteriormente, também é possível observar a incrível diversidade do plâncton marinho! Não deixe de assistir: Todos os peixes são plâncton (All fish is plankton) (https://www.ted.com/talks/the_secret_life_of_plankton).

Netuno indica:

• A natureza escondida⁵. Texto muito interessante sobre o plâncton marinho: http://www.oeco.org.br/frederico-brandini/17094-oeco-14538

• Vídeos:
• As Crônicas do plâncton: http://www.planktonchronicles.org/en/
• Ainda sem tradução, o Projeto Crônicas do Plâncton combina arte e ciências para mostrar a diversidade do plâncton marinho. As imagens são tão belas que é difícil indicar uma crônica preferida! A ideia foi concebida dentro do contexto do Projeto Tara Oceans e as filmagens obtidas na escuna Tara, na qual a colunista Catarina já embarcou (acesse aqui).
• Plâncton Safari: http://www.planktonsafari.net/
• Também em língua inglesa, este portal disponibiliza diversos vídeos do plâncton marinho gravados com câmeras de alta frequência (“supercâmeras”). 
• Imagens
• Cifonauta: http://cifonauta.cebimar.usp.br/ 
• Um dos maiores bancos de imagens de organismos marinhos do Brasil, com fotografias surpreendentes do plâncton marinho, disponibilizadas sob a licença de uso Creactive Commons (http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/deed.pt_BR
• Fotos e vídeos podem ser compartilhados e reutilizados para fins não comerciais, sem necessidade de autorização prévia, desde que fonte e autoria sejam citadas de maneira adequada; e seja distribuída uma licença igual ou similar à esta). Uma valiosa ferramenta para divulgação científica!
• Acredite! Eles existem! E você pode coletar o seu ☺!⁶
• http://chc.cienciahoje.uol.com.br/sopa-de-plancton/
• Tradicionalmente esses organismos são coletados com um equipamento conhecido como “rede de plâncton”: nada mais que uma peneira no formato ideal para “filtrar” uma grande quantidade de água que permita concentrar o plâncton. Neste artigo de divulgação você pode encontrar uma dica bacana de como comprovar que eles realmente existem! Eu testei o “método da meia-calça” e realmente funciona! É possível coletar muitos indivíduos ainda que na zona de arrebentação da praia.