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Oceano Ártico: a mudança climática está inundando o remoto Norte com luz e novas espécies

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a pouco mais de 14 milhões de quilômetros quadrados, o Oceano Ártico é o menor e mais raso dos oceanos do mundo. É também o mais frio. Uma grande jangada de gelo marinho flutua perto do seu centro, expandindo-se no longo, frio, escuro inverno, e contraindo no verão, à medida que o sol sobe mais alto no céu. todos os anos, geralmente em setembro, a cobertura de gelo do mar encolhe para o seu nível mais baixo. = = Ligações externas = = ,74 milhões de quilómetros quadrados, a segunda menor medida em 42 anos, e aproximadamente metade do que era em 1980. A cada ano, à medida que o clima aquece, o Ártico está se agarrando cada vez menos gelo. os efeitos do aquecimento global estão a ser sentidos em todo o mundo, mas em nenhum lugar da Terra são tão dramáticos como no Árctico. O Ártico está aquecendo duas a três vezes mais rápido do que qualquer outro lugar na Terra, iniciando mudanças de longo alcance no Oceano Ártico, seus ecossistemas e os 4 milhões de pessoas que vivem no Ártico.,

Este artigo é parte de Oceanos 21
Cinco perfis de abrir a nossa série sobre o oceano global, investigando antigo Oceano Índico redes de comércio do Pacífico, a poluição de plástico, Ártico, a luz e a vida, de pescas do Atlântico e do Oceano Austral, o impacto no clima global. Procure novos artigos na frente até COP26. Trazido até si pela Rede Internacional da Conversation.alguns deles são inesperados. A água mais quente está puxando algumas espécies mais ao norte, em latitudes mais altas., O gelo mais fino está transportando mais pessoas através do Ártico em navios de cruzeiro, navios de carga e navios de pesquisa. O gelo e a neve podem quase inteiramente escurecer a água por baixo, mas as alterações climáticas estão a permitir que mais luz entre.a luz Artificial na noite polar é muito importante no Ártico. As algas que formam a base da rede alimentar do Oceano Ártico convertem a luz solar em açúcar e gordura, alimentando peixes e, em última análise, baleias, ursos polares e humanos.em altas latitudes no Ártico durante as profundezas do inverno, o sol permanece abaixo do horizonte por 24 horas., Isto é chamado de noite polar, e no Pólo Norte, o ano é simplesmente um dia que dura seis meses, seguido por uma noite igualmente longa.investigadores que estudaram os efeitos da perda de gelo implantaram observatórios ancorados – instrumentos ancorados com uma bóia — num Fiorde ártico no outono de 2006, antes do fiorde congelar. Quando a amostragem começou na primavera de 2007, as amarrações estavam em vigor há quase seis meses, recolhendo dados ao longo da longa e amarga noite polar.

O que eles detectaram mudou tudo.,

a noite polar pode durar semanas e até meses no alto Ártico. Michael O. Snyder

Life in the dark

At that time, scientists assumed the polar night was utterly uninteresting. Um período morto em que a vida está dormente e o ecossistema afunda-se num modo de espera escuro e frígido. Não se esperava muito dessas medidas, então os pesquisadores ficaram surpresos quando os dados mostraram que a vida não pára de todo., zooplâncton Ártico-pequenos animais microscópicos que comem algas-participam em algo chamado migração vertical diel sob o gelo e na morte da noite polar. Criaturas marinhas em todos os oceanos do mundo fazem isso, migrando para a profundidade durante o dia para se esconder de potenciais predadores na escuridão, e emergindo à noite para se alimentar. os organismos

usam a luz como um sinal para fazer isso, então eles não deveriam logicamente ser capazes de fazê-lo durante a noite polar. Agora entendemos que a noite polar é um tumulto de atividade ecológica. Os ritmos normais da vida diária continuam na escuridão., Amêijoas abertas e próximas ciclicamente, aves marinhas caçam na escuridão quase total, Camarões fantasmas e caracóis do mar se reúnem em florestas de algas para se Reproduzir, e espécies de águas profundas, como a superfície de alforrecas de capacete, quando está escuro o suficiente para ficar seguro de predadores. para a maioria dos organismos activos durante este período, A Lua, as estrelas e a aurora Boreal provavelmente dão pistas importantes que orientam o seu comportamento, especialmente em partes do Árctico não cobertas por Gelo marinho., Mas à medida que o clima ártico aquece e as atividades humanas na região aumentam, essas fontes de luz naturais serão em muitos lugares invisíveis, superadas por uma luz artificial muito mais forte.

as luzes do Norte dançam no céu sobre Tromsø, Noruega. Muratart/

a luz Artificial

Quase um quarto de todas as massas de terra são expostos à dispersão de luz artificial durante a noite, como é refletida de volta para o chão da atmosfera., Poucos lugares verdadeiramente escuros permanecem, e a luz das cidades, linhas costeiras, estradas e navios é visível até o espaço exterior. mesmo em zonas escassamente povoadas do Árctico, a poluição ligeira é visível. As rotas de navegação, a exploração e a pesca de petróleo e gás estendem-se à região à medida que o gelo do mar recua, atraindo luz artificial para a outra noite polar Negra inky.

criaturas que se adaptaram à noite polar ao longo de milhões de anos estão agora subitamente expostas à luz artificial. Michael O., Snyder

nenhum organismo teve a oportunidade de se adaptar adequadamente a essas mudanças – a evolução funciona em uma escala de tempo muito mais longa. Enquanto isso, os movimentos harmônicos da terra, da lua e do Sol têm proporcionado pistas confiáveis aos animais árticos por milênios. Muitos acontecimentos biológicos, como a migração, a alimentação e a reprodução, estão altamente sintonizados com a sua previsibilidade suave.,num estudo recente realizado no alto Arquipélago Ártico de Svalbard, entre a Noruega continental e o Pólo Norte, verificou-se que as luzes a bordo de um navio de investigação afectavam os peixes e o zooplâncton a pelo menos 200 metros de profundidade. Perturbadas pela súbita intrusão da luz, as criaturas girando sob a superfície reagiram dramaticamente, com alguns nadando em direção ao feixe, e outros nadando violentamente para longe., é difícil prever o efeito que a luz artificial de navios que recentemente navegaram no Ártico livre de gelo terá nos ecossistemas nocturnos polares que conhecem a escuridão há mais tempo do que os humanos modernos. A forma como a presença humana no Árctico irá afectar o ecossistema é preocupante, mas existem também questões desagradáveis para os investigadores. Se grande parte da informação que recolhemos sobre o Ártico veio de cientistas estacionados em barcos iluminados, quão “natural” é o estado do ecossistema que temos relatado?,

a investigação no Árctico poderá mudar consideravelmente nos próximos anos para reduzir a poluição luminosa. Michael O. Snyder

Arctic marine science is about to enter a new era with autonomous and remotamente operated platforms, capable of operating without any light, making measurements in complete darkness.florestas subaquáticas à medida que o gelo do mar recua das costas da Gronelândia, Noruega, América do Norte e Rússia, períodos com água aberta estão a ficar mais longos, e mais luz está a chegar ao fundo do mar., De repente, os ecossistemas costeiros que estão escondidos sob gelo há 200 mil anos estão a ver a luz do dia. Isso pode ser uma boa notícia para plantas marinhas como algas – grandes algas marrons que prosperam em água fria com luz suficiente e nutrientes. ancorado ao fundo do mar e flutuando com a maré e as correntes, algumas espécies de algas podem crescer até 50 metros (175 pés) – aproximadamente a mesma altura da coluna de Nelson em Trafalgar Square, Londres. Mas as algas são tipicamente excluídas das latitudes mais altas por causa da sombra lançada pelo Gelo marinho e seu efeito de limpeza no fundo do mar.,

Badderlocks, or winged kelp, off the coast of Nunavut in the Canadian Arctic. Ignacio Garrido/ArcticKelp

estas exuberantes florestas subaquáticas estão dispostas a crescer e prosperar à medida que o gelo do mar encolhe. As algas não são uma nova chegada ao Árctico. Eles já fizeram parte da dieta tradicional gronelandesa, e pesquisadores e exploradores polares os observaram ao longo das costas do Norte há mais de um século., algumas espécies de algas podem ter colonizado as costas árcticas após a última Idade do gelo, ou espalhar-se de pequenas bolsas onde se mantiveram. Mas a maioria das florestas de algas no Ártico são menores e mais restritas a áreas em águas mais profundas, em comparação com vastas áreas de algas marinhas que lineiam costas como a Califórnia nos EUA.

a diver explora uma floresta de algas de quatro metros de altura ao largo de Southampton Island, Canadá., Ignacio Garrido/ArcticKelp

há evidências Recentes de que a Noruega e a Groelândia mostra florestas de algas marinhas já estão expandindo e aumentando seus intervalos poleward, e estes oceano plantas são esperadas maiores e crescem mais rapidamente, como o Ártico aquece, a criação de mais recantos para espécies que vivem dentro e ao redor. A extensão total das florestas de algas árcticas permanece em grande parte invisível e inexplorada, mas a modelagem pode ajudar a determinar o quanto elas mudaram e cresceram no Ártico desde a década de 1950.,

locais conhecidos das florestas de algas e tendências globais do aumento médio da temperatura da superfície de Verão previsto para as próximas duas décadas, de acordo com modelos do IPCC. Filbee-Dexter et al. (2018)

um novo dissipador de carbono

embora grandes algas venham em todas as formas e tamanhos, muitas são notavelmente semelhantes às árvores, com corpos longos, tipo tronco, mas flexíveis chamados estipes. O dossel florestal de algas é preenchido com as lâminas planas como folhas, enquanto os holdfasts agem como raízes ancorando as algas em rochas abaixo.,alguns tipos de algas árcticas podem crescer mais de dez metros e formar grandes e complexas canopias suspensas na coluna de água, com uma sub-cultura sombreada e protegida. Tal como as florestas em terra, estas florestas marinhas fornecem habitats, áreas de viveiro e áreas de alimentação para muitos animais e peixes, incluindo bacalhau, Juliana, caranguejos, lagostas e ouriços-do-mar.

Kelp forests offer lots of Pooks and crannies and surfaces to settle on, making them rich in wildlife., Ignacio Garrido/ArcticKelp

Kelp são produtores rápidos, armazenando carbono em seu tecido de couro como eles fazem. Então, o que significa a sua expansão no Ártico para o clima global? Tal como restaurar as florestas em terra, o cultivo de algas subaquáticas pode ajudar a abrandar as alterações climáticas, desviando o carbono da atmosfera.melhor ainda, algum material de algas rompe-se e é varrido para fora das águas costeiras rasas e para o oceano profundo, onde é efetivamente removido do ciclo de carbono da Terra., Expandir as florestas de algas ao longo das extensas costas árcticas da terra pode tornar-se um crescente sumidouro de carbono que captura os seres humanos CO₂ emitem e o bloqueia no mar profundo.

O que está acontecendo com as algas no Ártico é bastante único – estas florestas oceânicas são atacadas na maioria das outras partes do mundo. Em geral, a extensão global das florestas de algas está em uma tendência descendente por causa das ondas de calor oceânicas, poluição, temperaturas de aquecimento, e surtos de herbívoros como ouriços-do-mar.sem surpresa, nem tudo são boas notícias. As florestas de algas invasoras podem provocar uma vida selvagem única no alto Ártico., Algas que vivem sob o gelo não terão para onde ir, e podem desaparecer completamente. Mais espécies de algas temperadas podem substituir algas árcticas endémicas como Laminaria solidungula.

Um caranguejo encontra refúgio no <em>Laminaria solidungula</em> – a apenas de algas de espécies endêmicas para o Ártico., Ignacio Garrido/ArcticKelp

mas as algas são apenas um conjunto de espécies entre muitos empurrando cada vez mais para dentro da região à medida que o gelo derrete.

invasões árcticas

Milne Inlet, na Ilha de Baffin do Norte, Nunavut, Canadá, vê mais tráfego marítimo do que qualquer outro porto no Canadá Ártico. A maioria dos dias durante o período de água aberta, navios de 300 metros de comprimento deixam o porto carregado de minério de ferro da Mina vizinha do Rio Mary. Entre 71 e 82 navios passam pela área anualmente, a maioria indo para-ou vindo de portos no norte da Europa.,navios de cruzeiro, navios da Guarda Costeira, iates de recreio, Quebra-gelo de investigação, navios de carga e barcos infláveis rígidos cheios de turistas também deslizam pela área. O aquecimento sem precedentes e o declínio do gelo do mar atraíram novas indústrias e outras actividades para o Árctico. Comunidades como Pond Inlet têm visto o tráfego marinho triplicar nas últimas duas décadas.

passageiros de um navio de cruzeiro chegam à entrada do lago, Nunavut., Kimberly Howland

estes navios vêm para o Ártico de todo o mundo, carregando uma série de carona aquática capturada em Rotterdam, HAMBURGO, Dunkirk e em outros lugares. Estas espécies — algumas muito pequenas para serem vistas a olho nu-estão escondidas na água de lastro bombeada para tanques de bordo para estabilizar o navio. Eles também se agarram ao casco e outras superfícies externas, chamadas de “bio-incrustação”. alguns sobrevivem à viagem ao Ártico e são libertados no ambiente quando a água do lastro é descarregada e a carga é carregada., Aqueles que mantêm o seu apoio na superfície exterior podem libertar óvulos, espermatozóides ou larvas.muitos destes organismos são inócuos, mas alguns podem ser recém-chegados invasivos que podem causar danos. A pesquisa no Canadá e na Noruega já mostrou espécies invasoras não-nativas como a baía e as cracas de bolota podem sobreviver ao trânsito de navios para o Ártico. Isto levanta um risco para os ecossistemas árcticos, uma vez que as espécies invasoras são uma das principais causas de extinção em todo o mundo.

vias alargadas

a preocupação com as espécies invasoras estende-se muito para além da comunidade da entrada do lago., Cerca de 4 milhões de pessoas vivem no Ártico, muitos deles ao longo da costa que fornecem nutrientes e crítica habitat para uma grande variedade de animais, do Arctic char e focas-aneladas para o urso polar, baleias-da-groenlândia e milhões de aves migratórias.como o gelo do Mar Ártico derrete durante os meses de verão, as rotas de navegação estão se abrindo ao longo da costa russa e através da Passagem Noroeste. Alguns dizem que uma rota trans-Árctica pode em breve ser navegável., id = “bfc3003709”>

As waters warm, the shipping season is becoming longer, and new routes, like the Northwest Passage and the Northern Sea Route (along Russia’s Arctic coast), are opening up. Alguns pesquisadores esperam que uma rota trans-ártica através do Pólo Norte possa ser navegável em meados do século. O aumento do tráfego de navios aumenta o número e os tipos de organismos transportados para as águas árticas, e as condições progressivamente mais hospitaleiras melhoram suas chances de sobrevivência.a prevenção é a primeira forma de manter as espécies invasoras fora do Árctico., A maioria dos navios deve tratar a sua água de lastro, utilizando produtos químicos ou outros processos, e/ou trocá-la para limitar o movimento de organismos prejudiciais para novos locais. As directrizes também recomendam que os navios utilizem revestimentos especiais nos cascos e os limpem regularmente para prevenir a bioincrustação. Mas estas medidas de prevenção nem sempre são fiáveis e a sua eficácia em ambientes mais frios é mal compreendida.

a próxima melhor abordagem é detectar invasores logo que possível, uma vez que eles chegam, para melhorar as chances de erradicação ou supressão., Mas a detecção precoce requer uma monitorização generalizada, o que pode ser um desafio no Árctico. Estar atento à chegada de uma nova espécie pode ser como procurar uma agulha num palheiro, mas as comunidades do Norte podem oferecer uma solução.pesquisadores na Noruega, Alasca e Canadá encontraram uma maneira de tornar essa busca mais fácil, destacando espécies que causaram danos em outros lugares e que poderiam suportar condições ambientais árticas. Quase duas dúzias de potenciais invasores mostram uma grande hipótese de se apoderarem no Ártico Canadá.,

the red king crab was intentionally introduced to the Barents Sea in the 1960s, but is now spreading south along the Norwegian coast.

entre estes está o caranguejo-rei vermelho adaptado a frio, nativo do mar do Japão, Mar de Bering e Pacífico Norte. Foi intencionalmente introduzido no Mar de Barents na década de 1960 para estabelecer uma pescaria e agora está se espalhando ao sul ao longo da costa norueguesa e no Mar Branco., É um grande predador voraz implicado em declínios substanciais de moluscos colhidos, ouriços do mar e outras espécies de fundo maiores e lentas, com uma elevada probabilidade de sobreviver ao transporte em água de lastro. outro é o periwinkle comum, que cruza impiedosamente em plantas aquáticas exuberantes em habitats costeiros, deixando para trás rochas nuas ou incrustadas., Também introduziu um parasita na costa leste da América do Norte que causa doenças na mancha negra nos peixes, o que acentua os peixes adultos e os torna impaláveis, mata juvenis e causa danos intestinais às aves e aos mamíferos que os comem. novas espécies como estas podem afectar os peixes e mamíferos que as pessoas caçam e comem, se chegarem à entrada do lago., Depois de apenas alguns anos de transporte, um punhado de espécies possivelmente não-nativas já foram descobertas, incluindo o invasivo verme-de-bico-vermelho (Marenzellaria viridis), e um anfipod habitando tubos potencialmente invasivos. Ambos são conhecidos por atingir altas densidades, alterar as características do sedimento do fundo do mar e competir com as espécies nativas.

um navio de carga passa pela entrada de Milne, Nunavut., Kimberly Howland

Baffinland, a empresa que gere a Mina do Rio Mary, está a tentar duplicar a sua produção anual de minério de ferro. Se a expansão prosseguir, até 176 mineradores passarão pela entrada de Milne durante a estação de água aberta. embora o futuro do transporte Ártico permaneça incerto, é uma tendência ascendente que precisa ser observada., No Canadá, pesquisadores estão trabalhando com parceiros indígenas em comunidades com alta atividade de transporte-incluindo Churchill, Manitoba; Lago Inlet e Iqaluit em Nunavut; Salluit, Quebec e Nain, Newfoundland — para estabelecer uma rede de monitoramento de espécies invasivas. Uma das abordagens inclui recolher água e testá-la para resíduos genéticos derramados de escamas, fezes, esperma e outro material biológico.

membros da equipa de campo de 2019 da entrada do lago e do filtro de Salluit eDNA de amostras de água colhidas da entrada de Milne., Christopher Mckindsey

Este ambiental de DNA (eDNA) é fácil de coletar e pode ajudar a detectar organismos que poderiam ser difíceis de capturar ou em baixa abundância. A técnica também melhorou o conhecimento básico da biodiversidade costeira em outras áreas de alto mar, um passo fundamental na detecção de mudanças futuras. algumas espécies não nativas já foram detectadas no porto de Churchill usando vigilância eDNA e outros métodos de amostragem, incluindo medusas, Argentina-arco-íris e uma espécie invasora de copépodes.,estão em curso esforços para expandir a rede através do Ártico como parte da Estratégia do Conselho Ártico de espécies exóticas invasoras para reduzir a disseminação de espécies invasoras. o Ártico é muitas vezes chamado de linha de frente da crise climática, e por causa de sua rápida taxa de aquecimento, a região é cercada por invasões de todos os tipos, de novas espécies para novas rotas de navegação. Estas forças poderiam refazer inteiramente a bacia oceânica dentro das vidas das pessoas vivas de hoje, de vistas congeladas e iluminadas por Estrelas, povoadas por comunidades únicas de organismos altamente adaptados, para algo completamente diferente.,o Ártico está mudando mais rápido do que os cientistas podem documentar, mas haverá oportunidades, como sumidouros de carbono em crescimento, que poderiam beneficiar a vida selvagem e as pessoas que vivem lá. Nem todas as mudanças no nosso mundo de aquecimento serão totalmente negativas. No Ártico, como em outros lugares, há vencedores e perdedores.

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