Flutuador BGC-Argo revela mudanças no ciclo nitrogênio-carbono em zona com deficiência de oxigênio

Por que zonas ocultas do oceano importam

Bem abaixo da superfície do mar existem vastas camadas de água quase desprovidas de oxigênio. Essas regiões pobres em oxigênio controlam, de forma discreta, quanto do nitrogênio essencial à vida e do carbono que aquece o clima circulam através do oceano e retornam à atmosfera. Este estudo acompanha um flutuador robótico no Norte Tropical Leste do Pacífico por quase três anos, revelando que a química nessas camadas ocultas é muito mais variável do que os cientistas supunham. O trabalho mostra como pulsos de vida marinha na superfície, vórtices (eddies) e microrganismos microscópicos, em conjunto, remodelam ao longo do tempo o balanço de nitrogênio e carbono do oceano.

Uma deriva robótica em um mar de baixo oxigênio

Pesquisadores lançaram um flutuador autônomo Biogeochemical Argo no Norte Tropical Leste do Pacífico, uma região conhecida por sua extensa zona com deficiência de oxigênio. O flutuador mergulhou e emergiu repetidamente na coluna d’água, registrando oxigênio, nitrato, nitrito, pH e partículas ricas em carbono orgânico. Ao longo de quase três anos, passou por condições de La Niña, neutras e de forte El Niño. Nesse período, uma faixa de água em meias profundidades, de cerca de 100 até mais de 800 metros, permaneceu com oxigênio extremamente baixo, confirmando que essa região atua como um ponto quente de perda de nitrogênio de longa duração.

Um sinal químico que desaparece no escuro

Dentro dessa faixa de baixo oxigênio, a equipe concentrou-se no nitrito, uma forma de nitrogênio de curta duração que surge e some quando microrganismos respiram nitrato e outros compostos em vez de oxigênio. No início do registro havia uma camada pronunciada onde o nitrito se acumulava, sinal de que micróbios estavam convertendo nitrato em nitrito mais rapidamente do que este era consumido. Porém, em 2023 e 2024, os níveis de nitrito caíram de forma constante, às vezes abaixo do limite de detecção. Ao mesmo tempo, o pH diminuiu e os horizontes de saturação de carbonato se deslocaram, apontando para produção adicional de dióxido de carbono e mudança na capacidade tampão da água. Essas alterações ocorreram em uma ampla área: um segundo flutuador próximo registrou o mesmo declínio do nitrito, sugerindo uma mudança regional em vez de uma peculiaridade local.

Floração de superfície e vórtices em rotação

Os sensores do flutuador também revelaram fortes variações em fitoplâncton e partículas orgânicas próximas à superfície. Florações sazonais e um período especialmente produtivo no fim do verão de 2022 carregaram a camada superior do oceano com matéria orgânica. Eddies — grandes massas de água em rotação — elevaram periodicamente água profunda rica em nutrientes para mais perto da luz, alimentando essas florações e aumentando clorofila e carbono orgânico particulado. Esses eventos não apenas impulsionaram a vida na superfície, mas também alteraram a composição química das águas que afundaram para a zona com deficiência de oxigênio, mudando a quantidade de “alimento” disponível aos microrganismos que impulsionam a perda de nitrogênio e a liberação de carbono no escuro.

Rotas microbianas se reorganizam ao longo do tempo

Para decifrar quais processos microbianos estavam mais ativos, os pesquisadores usaram um modelo estequiométrico de balanço de massa que relaciona mudanças em nitrato, nitrito, dióxido de carbono e alcalinidade. A análise mostrou que uma etapa — a redução do nitrato a nitrito — dominou as transformações de nitrogênio em todas as condições. Ainda assim, outras rotas variaram com a profundidade e o tempo. Quando o nitrito era abundante, a oxidação do nitrito e a redução do nitrato foram especialmente fortes. Durante o episódio de alto carbono orgânico, a desnitrificação e o anammox, que convertem nitrogênio fixado em gás nitrogênio inerte, foram estimulados, enquanto a oxidação do nitrito enfraqueceu. Em condições posteriores, com baixo nitrito, a desnitrificação tornou-se mais importante, indicando condições mais fortemente redutoras que favorecem a remoção completa do nitrogênio do sistema e a produção de gases de efeito estufa como o óxido nitroso.

O que isso significa para um oceano em mudança

Esse registro longo e detalhado mostra que zonas com deficiência de oxigênio não são “zonas mortas” calmas e estáveis, mas ambientes dinâmicos onde vias de nitrogênio e carbono se reorganizam continuamente. Mudanças na produtividade do plâncton, no fornecimento de matéria orgânica e na mistura física por eddies podem inclinar a balança entre manter o nitrogênio disponível para a vida marinha e perdê-lo para a atmosfera, além de alterar quanto dióxido de carbono essas águas armazenam ou liberam. À medida que se espera que regiões de baixo oxigênio se expandam com as mudanças climáticas, flutuadores autônomos e ferramentas semelhantes serão essenciais para monitorar essas transformações ocultas e para melhorar previsões sobre como a química, a produtividade e as emissões de gases de efeito estufa do oceano podem evoluir.

Citação: Bif, M.B., Kelly, C., Altabet, M.A. et al. BGC-Argo float reveals shifts in nitrogen-carbon cycling in an oxygen-deficient zone. Commun Earth Environ 7, 294 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03410-5

Palavras-chave: zonas com deficiência de oxigênio, ciclo marinho do nitrogênio, flutuadores biogeoquímicos Argo, ciclagem do carbono oceânico, Norte Tropical Leste do Pacífico