O sangue dos glaciares visto do espaço

Publicado por Adrien,
Fonte: CNRS INSB
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Nos Alpes, a microalga Sanguina nivaloides prolifera na neve da primavera, formando blooms. Ela acumula astaxantina, que colore a neve de vermelho (o sangue dos glaciares) e acelera o seu derretimento.

Em um artigo publicado na revista PNAS, cientistas, com a ajuda de imagens de satélite, mapearam os blooms. Eles deduziram as condições favoráveis para sua formação.


Neves vermelhas visíveis por satélite. Imagem Sentinel-2 de 19/06/2018 na cordilheira da Vanoise, França.
Fonte: theia.cnes.fr.
© Imagem livre de direitos, Theia CNES

As projeções de cobertura de neve de acordo com os cenários do IPCC sugerem que essas algas não vão agravar ainda mais o derretimento do manto de neve até 2100.

As condições que provocam o aparecimento de blooms de algas na neve são pouco compreendidas


No final da primavera, nos prados alpinos, a superfície da neve às vezes se colore devido a partículas microscópicas, que aceleram seu derretimento. As cores assumidas pelos nevados são variáveis.

Frequentemente são vistas cores ocres devidas a depósitos de areia do Saara do inverno anterior. Também são visíveis manchas vermelhas, mais ou menos dispersas. Essas manchas correspondem a aglomerados de microalgas, compostos de células microscópicas mal visíveis a olho nu, que proliferaram em grande número na neve, formando o que é chamado de "bloom" ou "eflorescência".

Nos Alpes, a espécie dominante de alga da neve é Sanguina nivaloides. Ela é comumente conhecida como "sangue dos glaciares", embora essa alga se desenvolva na neve sazonal e seria mais correto chamá-la de "sangue das neves". A cor vermelha vem de uma molécula de carotenoide que Sanguina nivaloides acumula, chamada astaxantina.

Apesar de esforços significativos realizados recentemente para entender sua biologia, Sanguina nivaloides continua misteriosa e levanta muitas questões. Onde é possível encontrar blooms? Eles ocorrem sempre nos mesmos lugares, relacionados a um reservatório de algas que persiste ano após ano, ou são detectados em locais diferentes, seguindo um processo de dispersão, com, por exemplo, microalgas transportadas pelo ar? Por que os blooms vermelhos aparecem nesse período? Os blooms são mais frequentes como consequência da mudança climática? Qual será o impacto dessas algas sobre o manto de neve nas próximas décadas?

Um acompanhamento por satélite para melhor entender a origem dos blooms


Cientistas de diferentes disciplinas no âmbito do consórcio AlpAlga (https://alpalga.fr/) coordenaram seus esforços e conhecimentos para tentar responder a essas perguntas. Com a ajuda de imagens de satélite capturadas pelo Sentinel-2, e utilizando métodos de classificação para excluir a coloração causada pelos depósitos de areia do Saara, eles foram capazes de detectar o pigmento carotenoide astaxantina que colore os nevados e, assim, mapear o aparecimento de blooms intensos nos Alpes Europeus durante cinco anos.

Os blooms de algas aparecem entre 2000 e 3000 metros de altitude, entre outros, na Vanoise, no Valais suíço e no Ruitor italiano. Na escala da cordilheira alpina, eles cobrem até 1,3% da superfície acima de 1800 metros.

Essa análise conduziu, portanto, ao primeiro "atlas" das neves vermelhas dos Alpes Europeus (https://umap.openstreetmap.fr/fr/map/red-algae-in-alpine-snow_936611#9/45.3454/7.2372).

Esse trabalho também permitiu, utilizando simulações detalhadas do manto de neve, identificar as condições muito específicas, até então desconhecidas, que estão mais correlacionadas com o aparecimento dos blooms. Assim, eles aparecem após períodos suficientemente longos de derretimento, na ordem de 50 dias, o que dá mais tempo para as algas se desenvolverem em um manto de neve saturado de água líquida.

Os blooms parecem ocorrer ano após ano nas mesmas zonas, o que reforça a hipótese de reservatórios duradouros de microalgas, particularmente no solo. Esse trabalho também mostrou que os blooms não parecem se desenvolver em solos que permanecem congelados durante todo o ano, ou permafrost. Isso confirma a sensibilidade de Sanguina nivaloides à congelação, medida em laboratório, e reforça a hipótese de que as microalgas não vivem em um ambiente extremo nas neves, mas sim em um ambiente termicamente estável e protetor.

Do impacto dos blooms sobre o derretimento da neve


Quando os blooms colorem a neve, o albedo diminui, o que provoca o aumento da quantidade de energia solar absorvida pelo manto de neve. As algas, assim, aceleram o derretimento das neves nas quais se encontram.

Será que esse fenômeno pode ter um impacto significativo na escala de uma cordilheira montanhosa? Foi mostrado anteriormente na zona ártica, especialmente na Groenlândia, que a presença de microalgas contribuía significativamente para o derretimento dos glaciares. Com as mudanças climáticas, os cientistas então se perguntaram sobre o futuro desses blooms e seus impactos, particularmente nos Alpes Europeus.

Para isso, eles se basearam em cenários de evoluções climáticas. As projeções climáticas mostram que a quantidade de neve e as durações médias de derretimento vão diminuir em baixas altitudes (cerca de 1500 metros). No entanto, as projeções para altitudes médias (cerca de 2500 metros), onde se situam as algas estudadas, são mais moderadas: as durações de derretimento e as quantidades de neve vão diminuir mais lentamente do que em altitudes mais baixas.

Este estudo prevê, portanto, que a frequência dos blooms e seu impacto sobre a neve devem permanecer estáveis ou diminuir ligeiramente até 2100.

Referências:
Snowmelt duration controls red algal blooms in the snow of the European Alps.
Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 121 (41), L. Roussel, M. Dumont, S. Gascoin, D. Monteiro, M. Bavay, P. Nabat, J. Abdellatif Ezzedine, M. Fructus, M. Lafaysse, S. Morin, E. Maréchal (2024)
PNAS, 23 de setembro de 2024, DOI: https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2400362121
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