Algas microscópicas no oceano, vitais para produzir grande parte do oxigênio da Terra, dependem de ferro para alimentar a fotossíntese, de acordo com nova pesquisa da Rutgers University. Quando o ferro é limitado, esses fitoplâncton desperdiçam energia, potencialmente perturbando cadeias alimentares marinhas em meio às mudanças climáticas. Estudos de campo no Oceano Austral destacam como essa escassez de micronutriente pode levar a declínios em krill e animais marinhos maiores como baleias e pinguins.
O fitoplâncton, minúsculas algas marinhas na base dos ecossistemas oceânicos, gera uma porção significativa do oxigênio que os humanos respiram por meio da fotossíntese. Esse processo requer ferro, obtido principalmente de poeira do deserto e água de degelo glacial. Um estudo publicado nos Proceedings of the National Academy of Sciences revela que a limitação de ferro causa ineficiências no uso de energia, retardando a produção de oxigênio e a captura de carbono. “Cada segunda respiração que você toma inclui oxigênio do oceano, liberado pelo fitoplâncton”, explicou Paul G. Falkowski, coautor e titular da Bennett L. Smith Chair in Business and Natural Resources na Rutgers-New Brunswick. “Nossa pesquisa mostra que o ferro é um fator limitante na capacidade do fitoplâncton de produzir oxigênio em vastas regiões do oceano.” Para investigar efeitos no mundo real, a autora principal Heshani Pupulewatte realizou trabalho de campo por 37 dias em 2023 e 2024 a bordo de um navio de pesquisa britânico. A expedição atravessou o Oceano Atlântico Sul até a zona de gelo do Giro de Weddell e de volta, partindo da costa sul-africana. Usando fluorômetros personalizados desenvolvidos no laboratório de Falkowski, Pupulewatte mediu a fluorescência em amostras de fitoplâncton, indicando desperdício de energia durante estresse por ferro. As descobertas mostraram que, sob escassez de ferro, até 25% das proteínas captadoras de luz se desacoplam das estruturas de conversão de energia, levando a fluorescência excessiva e eficiência reduzida. Adicionar ferro às amostras restaurou a conectividade, impulsionando a fotossíntese. “Demonstramos os resultados do estresse por ferro no fitoplâncton no oceano, sem nem trazer amostras de volta ao laboratório”, observou Pupulewatte. Mudanças impulsionadas pelo clima, como alterações na circulação oceânica, podem diminuir as entradas de ferro, alertou Falkowski. Isso poderia diminuir o crescimento do fitoplâncton, afetando populações de krill e, por sua vez, predadores como focas, pinguins e baleias. “Quando os níveis de ferro caem e a quantidade de alimento disponível para esses animais de nível superior é menor, o resultado será menos dessas criaturas majestosas”, disse ele. A pesquisa destaca o papel molecular do ferro em sustentar a produtividade oceânica e o ciclo global de carbono.