Revelando o ciclo in situ de oxigênio, carbono e nutrientes de um hotspot biológico movido por esponjas no Ártico

Vida florescendo no profundo e escuro Ártico

Muito abaixo das ondas, em águas próximas ao congelamento e sem luz solar alguma, cientistas descobriram uma comunidade surpreendentemente movimentada: vastos campos de esponjas de águas profundas vivendo em uma montanha submarina do Ártico. Este estudo explora como esses animais aparentemente simples mantêm todo um ecossistema oculto, respirando oxigênio, consumindo alimento invisível e reciclado nutrientes-chave dos quais outras formas de vida marinha dependem.

Uma cidade subaquática de esponjas

A pesquisa concentra-se no Schulz Bank, um montículo proeminente ao longo da Dorsal Meso-Oceânica Ártica cujo cume se encontra cerca de 580 metros abaixo da superfície. Seu topo é coberto por densos “campos de esponjas”, onde diferentes tipos formam estruturas semelhantes a recifes construídas a partir de agulhas esqueléticas vítreas. Esses campos criam um habitat tridimensional que abriga peixes, corais e muitos pequenos invertebrados. Correntes poderosas circulam ao redor do montículo, prendendo partículas e matéria orgânica de florescimentos sazonais de plâncton e as entregando ao cume, transformando-o em um hotspot biológico de águas profundas apesar do ambiente hostil e pobre em alimento.

Medindo respiração e resíduos no fundo do mar

Para entender como essa comunidade funciona, a equipe usou veículos operados remotamente para posicionar câmaras claras de acrílico sobre trechos do campo de esponjas. Cada câmara enclausurava uma pequena seção do fundo do mar e seus animais residentes. Ao longo de várias horas, instrumentos registraram mudanças no oxigênio e coletaram amostras de água para rastrear micróbios minúsculos e nutrientes dissolvidos, como diferentes formas de nitrogênio e fósforo. Ao comparar câmaras com grande biomassa de esponjas às que continham apenas esponjas pequenas ou dispersas, os pesquisadores puderam estimar o quanto as próprias esponjas impulsionam a química da água circundante.

Um hotspot de águas profundas para uso de carbono

O campo de esponjas revelou-se uma potência de respiração. A comunidade consumiu oxigênio em taxas comparáveis às medidas em recifes de corais de águas profundas famosos e muito superiores às observadas em sedimentos moles próximos no Ártico. Em termos simples, as esponjas e seus vizinhos estão queimando carbono orgânico muito mais rapidamente do que a mera chuva lenta e constante de alimento da superfície poderia razoavelmente suprir. Esse descompasso implica que as esponjas acessam fontes adicionais e menos visíveis de alimento, especialmente carbono orgânico dissolvido e plâncton microscópico, que filtram continuamente da água. Sua atividade conecta fortemente a coluna d’água ao fundo, transformando rapidamente carbono inacessível em formas que podem alimentar a teia alimentar bentônica mais ampla.

Transformando resíduos em fertilizante para as profundezas

Ao mesmo tempo em que consomem oxigênio e carbono, as esponjas liberam um fluxo constante de nutrientes inorgânicos—amônio, nitrato, nitrito e fosfato—de volta à água. Esses nutrientes atuam como fertilizantes, potencialmente alimentando micróbios e algas muito além do montículo. Câmaras com maior biomassa de esponjas geralmente mostraram maiores liberações de nutrientes, ressaltando o papel central desses animais. O estudo também encontrou diferenças de comportamento entre tipos de esponjas. Esponjas com poucos micróbios internos tendiam a liberar quantidades particularmente grandes de amônio e fosfato, enquanto esponjas ricas em microrganismos pareceram reciclar nutrientes mais internamente e manter razões nitrogênio‑para‑fósforo mais equilibradas. Isso sugere que a composição de espécies de esponjas em um montículo pode moldar não só quanto nutriente é regenerado, mas em qual forma química.

Por que essa usina de reciclagem oculta é importante

Em conjunto, os resultados desenham o Schulz Bank como uma usina de reciclagem de águas profundas: as esponjas capturam carbono diluído e de difícil uso e oxigênio da água, processam‑nos e liberam subprodutos ricos em nutrientes que podem sustentar outras formas de vida no oceano escuro. Embora as medições sejam tecnicamente desafiadoras e baseadas em um número limitado de experimentos, elas confirmam que os campos de esponjas não são apenas habitats passivos, mas motores ativos da ciclagem de carbono e nutrientes. Como campos semelhantes de esponjas estão sendo descobertos nas águas de todo o mundo, sua influência combinada pode afetar significativamente como nutrientes e energia se movem pelas águas profundas. Proteger essas comunidades de crescimento lento de ameaças como arrasto de fundo, mineração em águas profundas e mudanças na circulação impulsionadas pelo clima é, portanto, crucial para manter a saúde e a produtividade do ecossistema marinho mais amplo.

Citação: Hanz, U., Mueller, B., Bart, M.C. et al. Unveiling in situ oxygen, carbon and nutrient cycling of a sponge-driven biological hotspot in the arctic. Sci Rep 16, 7743 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-41798-4

Palavras-chave: esponjas de água profunda, ciclagem de nutrientes, montanha submarina no Ártico, fluxo de carbono, hotspot bentônico