O que é fitoplâncton? A maioria dos fitoplânctons são pequenos demais para serem vistos a olho nu. No entanto, em quantidades suficientemente altas, algumas espécies podem ser vistas como manchas coloridas na superfície da água, devido ao conteúdo de clorofila dentro de suas células e pigmentos auxiliares como ficobiliproteínas ou xantofilas.
O que é fitoplâncton
Fitoplâncton são organismos bióticos microscópicos fotossintéticos que vivem na camada superior de água de quase todos os oceanos e lagos da Terra. Eles são os criadores de compostos orgânicos a partir do dióxido de carbono dissolvido em água - ou seja, os iniciadores do processo que mantém a teia alimentar aquática.
Fotossíntese
O fitoplâncton obtém energia através da fotossíntese e, portanto, deve viver em uma camada superficial bem iluminada (chamada zona eufótica) de um oceano, mar, lago ou outro corpo de água. O fitoplâncton representa cerca de metade de todosatividade fotossintética na Terra. Sua fixação cumulativa de energia em compostos de carbono (produção primária) é a base para a grande maioria das cadeias alimentares oceânicas e de água doce (sendo a quimiossíntese uma notável exceção).
Espécie Única
Embora quase todas as espécies de fitoplâncton sejam fotoautotróficos excepcionais, existem alguns que são mitotróficos. Estas são geralmente espécies não pigmentadas que são realmente heterotróficas (as últimas são frequentemente consideradas zooplâncton). Os mais conhecidos são os gêneros dinoflagelares como Noctiluca e Dinophysis, que obtêm carbono orgânico pela ingestão de outros organismos ou material detrítico.
Significado
O fitoplâncton absorve energia do sol e nutrientes da água para produzir seu próprio alimento. Durante a fotossíntese, o oxigênio molecular (O2) é liberado na água. Estima-se que cerca de 50% ou 85% do oxigênio do mundo vem da fotossíntese do fitoplâncton. O restante é produzido pela fotossíntese das plantas terrestres. Para entender o que é fitoplâncton, você precisa estar ciente de sua grande importância para a natureza.
Relação com minerais
O fitoplâncton é criticamente dependente de minerais. Estes são principalmente macronutrientes como nitrato, fosfato ou ácido silícico, cuja disponibilidade é determinada pelo equilíbrio entre a chamada bomba biológica e a subida de águas profundas ricas em nutrientes. No entanto, em grandes áreasEm oceanos como o Oceano Antártico, o fitoplâncton também é limitado pela f alta de ferro micronutriente. Isso levou alguns cientistas a defender a fertilização do ferro como meio de neutralizar o acúmulo de dióxido de carbono (CO2) produzido pelo homem na atmosfera.
Os cientistas têm feito experiências com a adição de ferro (geralmente na forma de sais como sulfato ferroso) à água para estimular o crescimento do fitoplâncton e remover o CO2 atmosférico para o oceano. No entanto, as disputas sobre o manejo do ecossistema e a eficiência da fertilização com ferro retardaram esses experimentos.
Variedade
O termo "fitoplâncton" abrange todos os microrganismos fotoautotróficos das cadeias alimentares aquáticas. No entanto, ao contrário das comunidades terrestres, onde a maioria dos autotróficos são plantas, o fitoplâncton é um grupo diversificado, incluindo eucariotos protozoários, como procariontes eubacterianos e arqueobacterianos. Existem cerca de 5.000 espécies conhecidas de fitoplâncton marinho. Ainda não está claro como essa diversidade evoluiu apesar dos recursos alimentares limitados.
Os grupos mais importantes de fitoplâncton incluem diatomáceas, cianobactérias e dinoflagelados, embora muitos outros grupos de algas estejam representados neste grupo altamente diversificado. Um grupo, os cocolitoforídeos, são responsáveis (em parte) pela liberação de quantidades significativas de sulfeto de dimetila (DMS) na atmosfera. O DMS oxida para formar sulfato, que em áreas de baixa concentração de partículas de aerossol podecontribuem para o surgimento de áreas especiais de condensação do ar, o que leva principalmente ao aumento da nebulosidade e neblina sobre a água. Esta propriedade também é característica do fitoplâncton lacustre.
Todos os tipos de fitoplâncton mantêm diferentes níveis tróficos (ou seja, alimentos) em diferentes ecossistemas. Em regiões oceânicas oligotróficas, como o Mar dos Sargaços ou o Oceano Pacífico Sul, o fitoplâncton mais comum são espécies pequenas e unicelulares chamadas picoplâncton e nanoplâncton (também chamados de picoflagelados e nanoflagelados). O fitoplâncton é entendido principalmente como cianobactérias (Prochlorococcus, Synechococcus) e picoeucariotos como Micromonas. Em ecossistemas mais produtivos, grandes dinoflagelados são a base da biomassa fitoplanctônica.
Influência na composição química da água
No início do século XX, Alfred C. Redfield encontrou semelhanças entre a composição elementar do fitoplâncton e os principais nutrientes dissolvidos no oceano profundo. Redfield sugeriu que a proporção de carbono para nitrogênio e fósforo (106:16:1) no oceano é controlada pelas demandas do fitoplâncton, pois o fitoplâncton posteriormente libera nitrogênio e fósforo à medida que se remineralizam. Essa chamada "relação de Redfield" na descrição da estequiometria do fitoplâncton e da água do mar tornou-se um princípio fundamental para entender a evolução da ecologia marinha, biogeoquímica e o que é o fitoplâncton. No entanto, o coeficiente de Redfield não é um valor universal e pode divergir devido a mudanças na composição de nutrientes e micróbios exógenos.no Oceano. A produção de fitoplâncton, como o leitor já deve entender, afeta não apenas o nível de oxigênio, mas também a composição química da água do oceano.
Características biológicas
A estequiometria dinâmica inerente às algas unicelulares reflete sua capacidade de armazenar nutrientes em um reservatório interno e alterar a composição da osmolita. Diferentes componentes celulares têm suas próprias características estequiométricas, por exemplo, dispositivos de coleta de dados de recursos (luz ou nutrientes), como proteínas e clorofila, contêm uma alta concentração de nitrogênio, mas um baixo teor de fósforo. Enquanto isso, mecanismos de crescimento genético, como o RNA ribossômico, contêm altas concentrações de nitrogênio e fósforo (N e P, respectivamente). A cadeia alimentar fitoplâncton-zooplâncton, apesar da diferença entre esses dois tipos de criaturas, é a base da ecologia dos espaços aquáticos em todo o planeta.
Ciclos de vida
Com base na distribuição dos recursos, o fitoplâncton é classificado em três estágios de vida: sobrevivência, floração e consolidação. O fitoplâncton sobrevivente tem uma alta razão N:P (nitrogênio e fósforo) (> 30) e contém muitos mecanismos de coleta de recursos para sustentar o crescimento quando os recursos são escassos. O fitoplâncton florescente tem uma baixa relação N:P (<10) e está adaptado ao crescimento exponencial. O fitoplâncton consolidado tem uma razão N: P para Redfield semelhante e contém uma razão relativamente igual de mecanismos de crescimento e acumulação de recursos.
Presente e futuro
Um estudo publicado na Nature em 2010 descobriu que o fitoplâncton marinho diminuiu substancialmente nos oceanos do mundo ao longo do século passado. Estima-se que as concentrações de fitoplâncton nas águas superficiais tenham diminuído cerca de 40% desde 1950 a uma taxa de cerca de 1% ao ano, possivelmente em resposta ao aquecimento dos oceanos. O estudo provocou polêmica entre os cientistas e levou a debates acalorados. Em um estudo subsequente de 2014, os autores usaram um grande banco de dados de medições e revisaram seus métodos de análise para abordar várias críticas publicadas, mas acabaram com conclusões igualmente perturbadoras: o número de algas fitoplâncton está diminuindo rapidamente.
