9 perguntas que a ciência já respondeu sobre os oceanos

Alexander Turra, Fernanda Marcello, Flávia Saldanha-Corrêa, Ilana Wainer, Ilson Carlos Almeida da Silveira, Vicente Gomes e Vivian Pellizari

Temos um ou vários oceanos? Qual a influência deste ambiente no clima do planeta? A vida na Terra depende dele? Entenda o que estudos dizem sobre o tema

Vamos combinar! Temos um ambiente tão grande quanto o oceano do nosso lado e dependemos tanto dele que seria de se esperar que o conhecêssemos muito bem. Certo? Na verdade, nosso conhecimento sobre o oceano vem aumentando ao longo do tempo, como ilustra o Relatório Global sobre Pesquisa Oceânica, publicado em 2020 pela Comissão Oceanográfica Intergovernamental. Mas ainda falta muito a navegar... Um exemplo é que conhecemos mais sobre a superfície de outros planetas do que do relevo do fundo do mar. Apenas 15% do leito marinho está mapeado em detalhe. Apesar de o Brasil ter uma linha de costa imensa, com cerca de 8.500 km, cerca de 5,7 milhões de km² de área marinha sob jurisdição nacional, a chamada Amazônia Azul, e 19% do seu Produto Interno Bruto depender do mar, ele ainda guarda grandes mistérios a serem conhecidos e importantes riquezas a serem exploradas.

1. Temos um ou vários oceanos?

Tradicionalmente, referimo-nos como sendo três os oceanos, que constituem cerca de 72% da superfície de nosso planeta Terra: Pacífico, Índico e Atlântico. O Ártico, hidrodinamicamente, é um mar mediterrâneo com características semelhantes à do Europeu, e não um oceano. Ao contrário da atmosfera, a individualização dos três corpos de água salgada acontece em função da presença das massas continentais. A África e a parte ocidental da Eurásia separam Índico e Atlântico. As Américas isolam o Atlântico do Pacífico. E, a porção oriental da Eurásia e a Oceania, criam a barreira entre Pacífico e Índico. No entanto, esses três oceanos se comunicam na região Antártica e o agente integrador desta união é a única grande corrente oceânica que dá a volta em torno do globo, a Corrente Circumpolar Antártica. Mas, independente dessas classificações e do número de bacias oceânicas, elas se comunicam e interagem formando um oceano mundial, único, interligado e contínuo.

2. Como os oceanos se comunicam e interagem?

Em 1991, Wallace Broeker formulou a teoria da “Grande Correia de Transmissão Oceânica”: a água muito fria, guiada por diferenças de densidade, afunda nos Mares da Noruega e do Labrador durante o inverno a mais de 1.000 metros de profundidade. Parte dessa água se move pela borda oeste do Atlântico rumo ao sul e ressurge perto de 60o Sul adicionando água à Corrente Circumpolar Antártica (que flui de Oeste para Leste em torno da Antártica). Ou seja, o Atlântico exporta cerca de 25 milhões de metros cúbicos por segundo de água para o Oceano Índico e Pacífico, o que equivale a 250 Rios Amazonas. A reposição desse volume de água no Atlântico ocorre principalmente em águas mais rasas, como por meio da Corrente das Agulhas, que segue pela borda oriental da África, se dobra sobre ela mesma, e emite grandes vórtices de sentido anti-horário que vazam e adentram o Oceano Atlântico.

3. Qual a influência do oceano no clima no planeta?

O clima da Terra representa a distribuição da energia recebida do Sol, em forma de radiação, ao longo da superfície esférica terrestre. O equador recebe mais radiação do que os pólos, e a atmosfera e o oceano são os responsáveis por reduzir esse gradiente térmico, transportando energia em forma de calor das baixas para as altas latitudes e tornando o clima globalmente mais homogêneo.

No entanto, a água no oceano é muito mais densa do que o ar na atmosfera. Por isso, enquanto a atmosfera domina o tempo, ou seja, os fenômenos que determinam as condições meteorológicas de curto-prazo que vivenciamos em nosso dia a dia, o oceano é o verdadeiro regulador do clima – controlando processos de longo prazo e desempenhando um papel crucial no atual contexto das mudanças climáticas globais. Como o oceano e a atmosfera são um sistema acoplado, qualquer alteração na circulação oceânica pode causar variações atmosféricas de grande escala por centenas a milhares de anos.

4. Como funciona a influência do oceano no clima?

O oceano ocupa mais de 70% da superfície terrestre e representa cerca de 95% de todo o sistema climático - de uma perspectiva tridimensional. Devido à alta densidade e alto calor específico da água em relação ao ar, o oceano tem uma enorme capacidade de armazenar calor. Portanto, o oceano absorve o excesso de calor da atmosfera no verão, o armazena, e o libera lentamente ao longo do inverno, tornando as estações do ano mais amenas. Da mesma forma, o oceano atua como um amortecedor do aquecimento global, tendo capturado mais de 90% de todo o calor e 30% de todo o CO2 adicionado à atmosfera pelas atividades humanas desde o início da Revolução Industrial. Calor, sal, nutrientes e gases dissolvidos são transportados e armazenados por meio da circulação do oceano, modulando o clima do planeta e influenciando a vida na Terra.

5. É possível reconstruir climas passados através do estudo do oceano?

Uma das melhores estratégias para estudar o clima no passado é compreender como era a atmosfera e o oceano em épocas remotas. Mas como saber as características do oceano do passado? Depois de poucos milhares de anos, a água do mar perde toda a memória de seu passado. Nenhuma das medidas na coluna d’água se prestam para interpretações em escalas de tempo além do tempo de mistura das águas do oceano (1.000 anos). Por outro lado, as partículas e organismos que habitam as águas superficiais, com o tempo, descendem na coluna d’água e se depositam no fundo do oceano na forma de sedimentos marinhos. Estes sedimentos vão sendo progressivamente empilhados em uma escala média de 1 cm a cada 1.000 anos, e levam consigo marcadores químicos, físicos e biológicos que permitem que possamos reconstruir as características do oceano, intimamente relacionadas às condições climáticas vigentes, no momento em que eles estavam se formando.

6. A vida na Terra depende do oceano?

A vida na Terra evoluiu a partir de microrganismos em um oceano primitivo, sem oxigênio. O surgimento dos microrganismos que fazem fotossíntese transformou a atmosfera do planeta há 2,4 bilhões de anos, favorecendo a evolução e diversificação da vida nos ecossistemas terrestres. Ainda hoje, 90% da biomassa marinha é microbiana e constitui a base da cadeia alimentar marinha e dos ciclos de carbono e nutrientes tanto na superfície quanto no mar profundo.

A produção biológica gera matéria orgânica, abastece a vida no oceano, influencia os ciclos biogeoquímicos e regula o CO2 atmosférico. Mesmo que a quantidade de biomassa marinha seja 100 vezes menor do que a terrestre, o estoque de carbono no mar é maior. O fitoplâncton, por exemplo, é responsável pela metade da fixação fotossintética de CO2 e da produção global de oxigênio.

Os biomas marinhos, apesar de diversos, têm se mostrado vulneráveis às recentes alterações do clima. Mesmo sem considerar a fixação de CO2 em mar profundo e em subsuperfície, aspectos ainda pouco conhecidos, podemos avaliar que a vida no planeta sem a biosfera marinha não se sustentaria.

7. O oceano é rico em biodiversidade?

Sim, a biodiversidade no oceano é imensa e estamos longe de conhecê-la por completo. A vida surgiu no mar e foi se diversificando nele por muito tempo antes de emergir para a terra. Estima-se que haja entre 3 e 100 milhões de espécies no planeta, mas apenas algo entre 1,25 e 1,8 milhão de espécies já estão descritas. Destas, a maioria é de ambientes terrestres, com cerca de 1 a 1,4 milhão, enquanto as marinhas correspondem entre 250.000 e 400.000. Isso sugere que o ambiente terrestre é mais rico e diverso que o oceânico, o que é equivocado.

A imensa variedade de habitats marinhos, dos recifes coralíneos às fumarolas abissais, contém uma altíssima diversidade de organismos: de vírus e bactérias aos grandes tubarões brancos e baleias azuis. Essa biodiversidade encontra-se ameaçada pela destruição dos habitats, causadas pela exploração dos recursos marinhos, poluição e mudanças globais e provavelmente espécies são destruídas antes de serem identificadas. As grandes profundidades marinhas, por exemplo, eram tidas como desertos submersos, mas estudos recentes revelaram a existência de ecossistemas muito particulares e riquíssimos. Contudo, ainda sabemos deles menos do que sabemos sobre a Lua.

8. Quanto a humanidade depende do oceano?

A humanidade tem uma relação histórica com o oceano, que é usado para navegar, desvendar novos territórios, transportar mercadorias e como fonte de alimentos, medicamentos, energia e inspiração. Por outro lado, as variadas atividades humanas têm gerado impactos ambientais e, ao alterar o funcionamento e degradar a saúde do oceano, a humanidade compromete os benefícios diretos e indiretos que ele proporciona.

De acordo com um estudo publicado em 2014, os valores dos benefícios providos pela biodiversidade e pelos ecossistemas foram estimados entre 125 a 145 trilhões de dólares por ano, sendo os ambientes marinhos responsáveis por cerca de 60% deles. Um valor acima de toda a riqueza produzida no planeta: o PIB (Produto Interno Bruto) global do mesmo ano foi de 79 trilhões de dólares.

Para o Brasil, as atividades humanas relacionadas ao oceano somam cerca de 19% do PIB, um valor expressivo se comparado aos 24% derivados das atividades agrícolas. Considerando que a chuva que possibilita boa parte dos plantios no país depende do mar, o que seria da nossa economia se o oceano deixasse de funcionar apropriadamente? A nossa relação com o oceano pode ser aprofundada e diversificada de forma sustentável e, para isso, necessitamos ampliar o conhecimento científico e o comprometimento da humanidade em relação a seu futuro.

9. O oceano ainda é uma fronteira para o conhecimento?

Segundo a Década das Nações Unidas da Ciência Oceânica para o Desenvolvimento Sustentável (2021 a 2030), além da necessidade de se produzir muito conhecimento, ele precisa ser compartilhado com a sociedade, para que ele não seja uma preciosidade ao alcance de poucos e possa ser usado amplamente em benefício de todos. Mas que conhecimento é esse? Voltando a falar do fundo do mar, pretende-se até o final da década realizar o mapeamento completo do seu relevo. Essa informação é fundamental para exploração sustentável dos recursos marinhos e para a conservação dos seus mais variados ambientes, em especial aqueles do mar profundo. Precisamos descobrir como usar o oceano como fonte de energia limpa e renovável e como repartir equitativamente todos os benefícios que ele pode nos proporcionar. É necessário, inclusive, construirmos uma visão holística do oceano como um sistema socioecológico complexo, no qual os aspectos das ciências naturais e sociais se integrem de forma harmônica e duradoura.

Alexander Turra é professor titular do IOUSP (Instituto Oceanográfico da Universidade de São Paulo) e coordenador da Cátedra Unesco para a Sustentabilidade do Oceano.

Fernanda Marcello é do Laboratório de Oceanografia Física, Clima e Criosfera do IOUSP (Instituto Oceanográfico da Universidade de São Paulo).

Flávia Saldanha-Corrêa é curadora do Banco de Microrganismos Aidar & Kutner do IOUSP (Instituto Oceanográfico da Universidade de São Paulo).

Ilana Wainer é do Laboratório de Oceanografia Física, Clima e Criosfera do IOUSP (Instituto Oceanográfico da Universidade de São Paulo).

Ilson Carlos Almeida da Silveira é professor titular de Oceanografia Física, IOUSP (Instituto Oceanográfico da Universidade de São Paulo).

Vicente Gomes é professor doutor do IOUSP (Instituto Oceanográfico da Universidade de São Paulo).

Vivian Pellizari é professora associada do IOUSP (Instituto Oceanográfico da Universidade de São Paulo).

Os autores escrevem a convite do BIOTA/FAPESP (Programa de Pesquisas em Caracterização, Conservação, Restauração e Uso Sustentável da Biodiversidade).

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