Mar Profundo

A zona Epipelágica corresponde à primeira camada da coluna d’água, que vai da superfície dos oceanos até cerca de 200 metros de profundidade, que é zona que recebe incidência solar, e consequentemente onde ocorre a maior parte da fotossíntese (produtividade primária pelo fitoplâncton).

Abaixo disso, existe o que se conhece como Mar Profundo, que constitui o maior ecossistema do planeta, com cerca de 326 milhões de km²_.

O mar profundo pode ser dividido em diferentes zonas, baseado em diversos aspectos oceanográficos, como profundidade e pressão, temperatura e salinidade.

Entre essas zonas, temos:

• Zona Mesopelágica: usualmente e estende desde os 200 m até os 1000 m de profundidade, recebendo pouca da incidência solar, devido ao fenômeno de absorção da luz ao longo das primeiras centenas de metros da coluna d’água, devido às partículas orgânicas e inorgânicas existentes;
• Zona Batipelágica: a partir dos 1000 m, se estende até os 2000 m de profundidade, já completamente escura e fria, e com pressão elevada;
• Zona Abissal: ocorre entre 2000 m e 6000 m de profundidade;
• Zona Hadal: camada mais profunda do oceano, que pode chegar até 11000 m (Fossa das Marianas, no Pacífico Oeste), e consequentemente com pressões extremas.

Outra característica muito importante das maiores profundidades, é que, diferentemente das regiões mais próximas do continente, e consequentemente mais rasas, o mar profundo é considerado um ambiente oligotrófico*, com chegadas esporádicas de alimento.

ECOLOGIA DE MAR PROFUNDO

Como dito anteriormente, o ambiente de mar profundo é caracterizado por altas pressões, temperaturas extremas, falta de luz, e escassez de nutrientes/alimento. E mesmo com toda sua imensidão, especula-se que se conheça apenas 2% da fauna marinha a partir de 500 metros, de acordo com o Ocean Biogeographic Information System (OBIS), justamente pela dificuldade de se chegar nesses ambientes.

Entretanto, estudos recentes demonstram a existência de alguns ecossistemas típicos de águas profundas, tratadas a seguir:

FONTES HIDROTERMAIS

As fontes hidrotermais são mais comumente encontradas em fundos marinhos formados por crosta oceânica recente, em regiões ativas tectonicamente, pelos quais ocorre a saída de fluidos em altas temperaturas (até ~ 400 °C) e ricos em minerais, como sulfetos e metais. As baixas concentrações de oxigênio desses fluidos favorece o crescimento de uma fauna baseada na quimiossíntese, com diversos organismos típicos desses habitats dependendo da relação com microorganismos simbiontes.

Nestes locais, a água do mar entra em contato com o magma presente abaixo da superfície da Terra, por meio de fissuras na crosta oceânica, tornando-a superaquecida, reagindo com os elementos químicos presentes nas rochas e solos. Dessa maneira, pode ocorrer ou não, em caso de fontes difusas, a formação de chaminés ou fumarolas, classificadas pela sua cor, dependendo de suas características físico-químicas, sendo: 1) fumarolas negras, formadas a partir de precipitados de sulfetos de ferro, cobre e zinco, em altas temperaturas, e 2) fumarolas brancas, comuns em sistemas hidrotermais de temperaturas mais baixas (até 250 °C), com precipitados de sílica, anidrita e barita. No entanto, ambas fumarolas podem até mesmo ocorrer concomitantemente.

Bactérias como Proteobacteria e Campylobacterota possuem a capacidade de utilizar esses fluidos quimicamente reduzidos como doadores de elétrons para converter dióxido de carbono (CO₂) em compostos orgânicos, servindo como base da cadeia alimentar quimiossintética, por meio de ecto ou endossimbiose com diversas espécies endêmicas*. Entre os organismos dessa fauna encontram-se: poliquetas tubulares da família Siboglinidae, moluscos como Bathymodiolus, Vesicomyidae, e Provannidae; além de crustáceos, como Alvinocarididae e Kiwa.

INFILTRAÇÕES FRIAS

As exsudações, infiltrações ou emanações frias (cold seeps) são ecossistemas de mar profundo comumente encontradas em margens continentais ativas e passivas tectonicamente, e que podem inclusive estar associadas à hidrotermalismo. Com uma variedade grande de formas (precipitados de carbonatos autigênicos*, pockmarks*, montes de hidratos e vulcões lamosos) as infiltrações frias emitem fluidos com uma mistura de gases, como metano (CH₄), dióxido de carbono (CO₂), hidrogênio (H₂) e sulfeto de hidrogênio (H₂S).

Elas são consideradas “frias” porque, comparadas às fontes hidrotermais, as temperaturas dos fluidos são mais baixas, além dessas emanações apresentarem velocidades menores. Entretanto, a temperatura da água das infiltrações frias são geralmente as mesmas das águas circundantes presentes no fundo do mar.

Semelhante às fontes hidrotermais, a fauna desses ecossistemas depende de microorganismos quimiossintéticos, que representam a principal fonte de alimento para organismos maiores. Outra característica interessante é que a intensidade e composição do fluxo desses fluidos vai determinar o tipo de comunidade dominante, sejam de tapetes microbianos (bactérias Beggiatoa sp., em infiltrações mais ativas e ricas em metano) ou moluscos (relacionados a ambientes menos ativos).

GRANDES QUEDAS ORGÂNICAS

Considerando-se o estado oligotrófico geral do mar profundo, quando grandes quantidades de alimento chegam nesse ambiente, a composição da fauna local sofre uma alteração considerável. Entre as possíveis quedas orgânicas, temos: macroalgas (como kelps), madeiras e diferentes carcaças de vertebrados, sendo as de baleias as mais estudadas até o momento.

Recém-descoberto, esse ecossistema de mar profundo tem origem logo após o afundamento de uma carcaça de baleia, quando diversos animais oportunistas saprófagos* ou detritívoros* surgem para consumirem sua carcaça, atraindo até mesmo outras espécies não usuais naquela área.

O consumo dessa grande fonte de matéria orgânica ocorre de acordo com quatro estágios principais: 1) Na primeira fase, animais saprófagos (carniceiros) retiram e consomem todo o tecido mole (mais externo) das baleias; 2) Em seguida, espécies oportunistas (particularmente poliquetas e crustáceos) colonizam densamente a carcaça, removendo toda a carne e deixando apenas o esqueleto; 3) A terceira fase é caracterizada pela presença de organismos quimioautotróficos (bactérias tiofílicas, metanogênicas e Archaea) que consomem e colonizam a carcaça; 4) Por fim, o estágio recifal, no qual filtradores colonizam o restante do esqueleto. A duração de cada estágio depende do tamanho da carcaça, da profundidade do local onde ela caiu e outras variáveis ambientais (Smith; Baco, 2003).

ZONAS DE OXIGÊNIO MÍNIMO

Encontrada em diferentes profundidades, até mais de 1000 m, essas zonas são caracterizadas por uma diminuição persistente de baixas concentrações de oxigênio (O2) dissolvido, atingindo valores de 0,5 mL de O2 por L de água do mar.

Atualmente se tem registro de grandes áreas de Oxigênio Mínimo no oceano Pacífico leste, entre a Península Arábica até a Baía de Bengala, no Oceano Índico, e na costa sudoeste do continente africano. Além disso, outras regiões espalhadas pelo mundo também dão sinais de hipóxia*. Nesses ambientes, ocorre a proliferação de tapetes microbianos (como os gêneros Beggiatoa sp. e Thiploca), e a presença de organismos adaptados para essas condições de baixo oxigênio, enquanto outras espécies (mais sensíveis) se tornam ausentes, voltando a apresentar grande diversidade nas regiões ao redor das Zonas de Oxigênio Mínimo20 (Levin, 2003).

CORAIS DE MAR PROFUNDO

Compostos por cnidários de diferentes espécies de coral (dos grupos Antipatharia, Octocorallia, Scleractinia e Stylasteridae), esse ecossistema pode ser encontrado até os 4000 m de profundidade, em cordilheiras, canyons, montes submarinos, além de margens continentais, em profundidades mais rasas como 50 m. Suas estruturas sésseis e rígidas fornecem locais de abrigo e berçário para outras espécies, incluindo de peixes, bem como aumentam consideravelmente a heterogeneidade local21 (Montseny et al, 2021).

Sendo os corais organismos suspensívoros*, esse ecossistema depende principalmente da matéria orgânica particulada de origem fitoplanctônica, uma vez que a falta de luz leva à inexistência de zooxantelas*22 (Lim et al, 2020).

MONTES E CORDILHEIRAS SUBMARINOS

Montes submarinos são definidos como qualquer elevação isolada com uma altura vertical superior a 100 m. Ou seja, na prática esses montes são verdadeiras montanhas que possuem sua base no fundo dos oceanos e cujos picos ainda permanecem submersos, sendo muitos deles vulcões submarinos extintos23 (Goode et al., 2020).  

Estimativas apontam que existam mais de 30 mil montes submarinos ao redor do globo e em diversas profundidades do oceano, chegando até 4000 m abaixo do nível do mar. No entanto, dependendo dos critérios utilizados para classificá-los, esse número pode subir para 200 mil24 (Clark et al., 2010). Dado essas diferenças, as condições de luz, pressão, temperatura e fluxo de água destes ecossistemas podem ser diferentes quando comparados entre si. Dessa forma, podem ocorrer diferentes habitats em um mesmo monte, como um ecossistema mosaico25 (Goode et al., 2020).

Ao contrário de infiltrações frias e fontes hidrotermais, que proporcionam a existência de toda uma comunidade de origem quimioautotrófica, o alimento que chega nos montes submarinos é proveniente das camadas superiores do oceano – Zona Epipelágica ou por correntes. Sendo assim, a fauna desses ambientes é formada principalmente por espécies suspensívoras, e em sua maioria, de espécies sésseis * ou sedentárias (pouca habilidade de locomoção), como esponjas e corais, além de diversas espécies de peixes, que assim como recifes de coral, utilizam esses organismos sésseis para abrigo, respeitando-se sua distribuição batimétrica26 (Clark et al., 2010). Mesmo assim, os montes submarinos são considerados verdadeiros centros de alta de biodiversidade (hotspots, em inglês) no mar profundo27 (Rowden et al., 2010).

No entanto, além dos montes isolados, cadeias ou cordilheiras de montes também ocorrem no fundo do mar, principalmente em regiões entreplacas28 (Wessel, 2001), como a cordilheira Meso-Atlântica, a cadeia Vitória-Trindade, no litoral brasileiro, e a cadeia Hawaii-Emperor, no oceano Pacífico; entre outras.

TRINCHEIRAS OU FOSSAS OCEÂNICAS

Trincheira oceânica, também conhecida como fossa, é uma depressão longa, estreita e geralmente com maior profundidade que o terreno no seu entorno. As fossas oceânicas representam os lugares mais profundos da superfície terrestre, podendo atingir até aproximadamente os 11 km abaixo do nível do mar, como na fossa das Marianas com 10.920 metros de profundidade abaixo29 (Stern, 2021), ou seja, já dentro da zona Hadal.

As trincheiras oceânicas são formadas pela convergência de duas placas tectônicas, que ficam uma sobre a outra. Assim, elas não são necessariamente fendas verticais, mas assimétricas, com um declive suave em direção ao centro da Terra (Stern, 2021).

Ao contrário do que se pode pensar a princípio, as fossas oceânicas não são inabitadas. Suas baixas temperaturas não diferem das temperaturas comumente encontradas no mar profundo, bem como as concentrações de oxigênio dissolvido. Dessa maneira, a pressão extremamente alta é o verdadeiro aspecto físico que molda a vida nesses ambientes, bem como a baixa disponibilidade de alimento30 (Jamieson et al., 2010). Dito isso, grandes depósitos de sedimentos ricos em matéria orgânica oriundos da superfície dos oceanos já foram encontrados nas fossas oceânicas31 (Du et al., 2021).

Somente em 1901, pesquisadores encontraram pela primeira vez diversas espécies de metazoários, incluindo echiúros, equinodermes (Asteroidea, Ophiuroidea), e alguns peixes observados a 6.035 m de profundidade na Trincheira de Moseley (Du et al., 2021). Dado sua profundidade extrema, poucos estudos são realizados para compreender melhor os ecossistemas das trincheiras oceânicas, quando comparados ao estudo de ecossistemas oceânicos mais superficiais. Entretanto, recentemente vêm se demonstrando algumas adaptações morfológicas e fisiológicas dos organismos que vivem nesses ambientes. Por exemplo, para sobreviver à alta pressão, os peixes caracóis (família Liparidae) exibem altos volumes de tecidos gelatinosos, músculos aquosos, pele e escamas transparentes e finas, esqueleto não completamente calcificado, bem como crânio não fechado. Além disso, estes peixes possuem fortes maxilares e estômagos que inflam, possivelmente para aumentar sua capacidade de predação de crustáceos anfípodes, também encontrados nessas profundidades31 (Jamieson et al, 2019).

PLANÍCIES ABISSAIS

Removendo-se todos os ecossistemas de mar profundo mencionados anteriormente, ainda temos mais de 50% da superfície do planeta que não se enquadra em nenhuma de suas configurações, e sim como planícies abissais.

Presentes em todas as bacias oceânicas, elas são caracterizadas por pequenas variações de profundidade (considerando grandes escalas horizontais), as correntes de baixa velocidade e temperatura entre 0,5 e 3 °C fazem com que a biomassa da fauna encontrada nessas regiões seja baixa, apesar de altos índices de diversidade específica encontrados em algumas dessas planícies, devido à limitação de alimento32 (Paulus, 2021).

IMPACTOS ANTROPOGÊNICOS

Mesmo a quilômetros de distância da superfície oceânica e, por tanto, dos humanos, praticamente todos os ecossistemas de mar profundo são afetados por atividades antropogênicas, seja de forma direta ou indireta33 (Ramirez-Llodra et al., 2011).

Como um primeiro exemplo, podemos citar o gás CH4, considerado importante fonte energética; apesar de contribuidor do efeito estufa34 (Badr et al., 1991), que pode ser encontrado em grandes quantidades em reservatórios de hidratos de gás, bem como infiltrações frias, junto de outros gases35 (Levin et al, 2016). Demais atividades de exploração, como de petróleo e gás, por exemplo, têm um poder imensurável de destruição do ambiente marinho. Basta lembrarmos dos acidentes com a plataforma Deepwater Horizon, no Golfo do México36 (Montseny et al, 2021), em 2010 ou com o navio Exxon-Valdez, na costa do Alasca, em 198937 (Barron, et al., 2020).

Além disso, regiões como planícies abissais (e.g. Clarion-Clipperton, no oceano Pacifico central)38 (Lodge et al., 2014), e altos, como a Elevação de Rio Grande, no Atlântico Sul38.5 (Montserrat et al., 2019), são locais de interesse comercial pela quantidade de nódulos polimetálicos existentes junto ao fundo marinho39 (Jones et al, 2021). Bem como fontes hidrotermais, que concentram diversos minerais de alto valor econômico como o cobre, chumbo, prata, ouro e zinco. Por isso, muitas vezes estes ecossistemas são alvos de mineração submarina, causando estresse e possíveis danos nos seres que ali habitam40 (Magdalena et al., 2021).

Outra atividade humana que impacta diretamente os ecossistemas marinhos de mar profundo é a pesca desenfreada. Diversas espécies de interesse comercial que residem junto ao fundo do mar (com hábito de vida bentônico ou demersal), como alguns peixes e crustáceos (caranguejos, camarões, lagostas) são pescados com o uso de redes de arrasto de fundo que causam grandes estragos ao carregar quaisquer materiais e animais que encontram pela frente41 (Pusceddu et al., 2014), além de armadilhas, que também nem sempre são bem-sucedidas em separar a espécie-alvo do bycatch*.

Por fim, as atividades humanas também afetam os animais de mar profundo de forma indireta. Em 2019 foi detectado pela primeira vez a presença de microplásticos dentro de animais marinhos (crustáceos anfípodes) de seis trincheiras oceânicas distintas (Japão, Izu-Bonin, Mariana, Kermadec, Novas Hébridas e trincheiras Peru-Chile), em profundidades variando de 7.000 m a 10.890 m. Além disso, observaram que mais de 72% dos indivíduos examinados continham pelo menos uma micropartícula em seu organismo, ilustrando que os contaminantes plásticos ocorrem até nas regiões mais profundas dos oceanos42 (Jamieson et al., 2019).

Apesar de termos alguma ideia do que ocorre nos ecossistemas de mar profundo, a dificuldade de acesso a estes locais dificultam muito a aquisição de informações sobre os seres que neles habitam. Existem indícios de que muitas espécies já foram extintas nesses ambientes por atividades antropogênicas, entretanto nunca saberemos de fato, quais ou quantas43 (Bastian, 2020).

Para existir a conservação da biodiversidade e dos ecossistemas do fundo do mar são necessárias a formação e comprometimento de uma agenda internacional, além do desenvolvimento de ferramentas tecnológicas avançadas44 (Feng et al., 2022).

Por conta disso, é essencial que a gestão e demais atividades humanas, como prospecção e exploração, sejam realizadas com base em uma Abordagem de Precaução45 (Kumar, 2018; Smith, 2019), respeitando-se as práticas científicas adequadas e já estabelecidas, para minimização dos impactos46 (Ramirez-Llodra et al., 2011).