Cientistas definem ondas de escuridão marinha no oceano

Tal como os céus da Terra podem ficar toldados por nuvens e neblina poluente, também o oceano pode ser coberto por escuridão.

E esses intervalos prolongados de pouca luz não são meras sombras passageiras: conseguem dominar certas zonas do mar durante meses, com efeitos devastadores para o ecossistema que vive abaixo.

O que são as «ondas de escuridão marinha»

Foi neste contexto que investigadores criaram um quadro de referência para descrever aquilo a que chamam «ondas de escuridão marinha» - episódios temporários, mas potencialmente desastrosos, capazes de reduzir drasticamente a luz disponível e de afetar a vida marinha dependente da luz.

"A luz é um motor fundamental da produtividade marinha até às camadas superiores da cadeia alimentar, mas até agora não tínhamos uma forma consistente de medir reduções extremas da luz subaquática, e este fenómeno nem sequer tinha um nome", afirma o cientista marinho François Thoral, das Universidades de Waikato e Canterbury, na Nova Zelândia.

"As ondas de escuridão marinha permitem-nos identificar quando e onde estes eventos acontecem, lançando nova luz sobre um fenómeno crítico, mas muitas vezes negligenciado."

Escurecimento do oceano vs. episódios intensos e curtos

Há já muitos anos que a ciência acompanha o chamado escurecimento do oceano - uma diminuição lenta e continuada da transparência da água, que reduz a quantidade de luz capaz de atravessar a coluna de água. Este processo tem sido associado ao declínio das florestas de laminárias, ao atraso das florações de fitoplâncton, ao stress em recifes de coral e à redução de prados de ervas marinhas.

No entanto, esse é um fenómeno gradual, persistente e acumulado ao longo de décadas. Fica de fora aquilo que são períodos curtos, intensos e episódicos de escuridão, provocados por tempestades, florações de algas e deposição de sedimentos - muitas vezes na sequência de acontecimentos naturais como incêndios florestais, ciclones e derrocadas de lama.

Segundo os autores, estas fases mais abruptas - as «ondas de escuridão marinha» - podem causar danos comparáveis aos do escurecimento de longo prazo.

Como foi definido o quadro de medição

O novo trabalho oferece uma ferramenta para detetar estes eventos de curta duração, através da adaptação de quadros já usados para identificar outras ocorrências episódicas no oceano, como ondas de calor marinhas e períodos de frio.

Com essa adaptação, a equipa estabeleceu critérios que passam a definir uma onda de escuridão marinha, incluindo:

• a duração mínima do episódio;
• o grau de perda de luz face a uma linha de base sazonal;
• a profundidade a que essa perda de luz se verifica.

O que mostraram os dados na Nova Zelândia e na Califórnia

Depois de definido o método, os investigadores aplicaram-no a 16 anos de medições de luz subaquática recolhidas anteriormente ao longo da costa da Califórnia, e a 10 anos de dados provenientes de locais costeiros da Nova Zelândia, no Golfo de Hauraki (Tikapa Moana). Nestes locais, as medições foram feitas a profundidades de 7 e 20 metros.

Além disso, o quadro foi também aplicado a 21 anos de deteção por satélite da luz no fundo marinho, nas águas ao largo de East Cape, na Nova Zelândia.

Entre 2002 e 2023, foram detetadas entre 25 e 80 ondas de escuridão marinha ao largo de East Cape, com uma duração típica média entre 5 e 15 dias. O evento mais prolongado manteve-se durante 64 dias.

Muitos destes episódios estiveram ligados a condições de tempestade, incluindo o Ciclone Gabrielle em 2023. As amarrações costeiras no Firth of Thames, uma baía no norte da Nova Zelândia, registaram igualmente outras ondas de escuridão relacionadas com tempestades.

Houve ainda outras origens apontadas: poluição da camada superficial do solo associada à desflorestação, escorrência após incêndios florestais e florações de plâncton - e, possivelmente, atividades de dragagem e obras de construção na faixa costeira.

Em situações extremas, no pico de algumas destas ondas, o grau de escurecimento pode significar, literalmente, alguns dos dias mais sombrios que aquelas manchas de oceano registam em qualquer altura do ano.

Consequências ecológicas e próximos passos

O artigo não quantificou diretamente os efeitos sobre a vida marinha, mas remeteu para outros estudos já publicados que mostram como a diminuição dos níveis de luz pode repercutir-se em ecossistemas inteiros - desde florestas de laminárias a comunidades de macroalgas, passando por medusas.

"Mesmo períodos curtos de luz reduzida podem comprometer a fotossíntese em florestas de laminárias, ervas marinhas e corais", diz Thoral. "Estes eventos também podem influenciar o comportamento de peixes, tubarões e mamíferos marinhos. Quando a escuridão persiste, os efeitos ecológicos podem ser significativos."

Os autores sublinham que será necessário trabalho adicional para distinguir diferentes tipos de eventos - uma floração de fitoplâncton e uma descarga de sedimentos podem afetar a qualidade da luz de formas distintas - e para quantificar o nível de dano no habitat que pode ser atribuído a estas ondas de escuridão marinha.

Ainda assim, com o quadro de referência básico já estabelecido, os próximos estudos passam a ter uma base sólida sobre a qual construir.

"Os ecossistemas costeiros estão cada vez mais expostos à sedimentação impulsionada por tempestades e a uma maior variabilidade climática", afirma o cientista costeiro Chris Battershill, da Universidade de Waikato.

"As ondas de escuridão marinha ajudam-nos a perceber quando estes sistemas estão sob stress agudo. Este quadro será inestimável para iwi e hapū, comunidades costeiras e conservacionistas marinhos que precisam de informação rigorosa para orientar a tomada de decisões."

A investigação foi publicada na Communications Terra e Ambiente.