A terceira margem do rio

Matéria orgânica transportada pelo Amazonas viaja por quase 600 quilômetros no Atlântico e chega ao Caribe

PABLO NOGUEIRA | ED. 233 | JULHO 2015

© IMAGENS NORMAN – KURING - NASA/GSFC / OBPGWW

A cada ano, o rio Amazonas transporta até 27 milhões de toneladas de matéria orgânica terrestre para regiões do Atlântico distantes da costa. São compostos produzidos pelas queimadas e também restos de plantas, animais e seres vivos microscópicos da floresta que chegam ao rio levados pelo vento e pela chuva. As águas do Amazonas se encarregam de lançar todo esse material no oceano, onde serve de alimento para os organismos marinhos. A quantidade de matéria orgânica, estimada agora por pesquisadores brasileiros e norte-americanos, é tamanha e avança tanto mar adentro que surpreendeu os especialistas.

Nesse trabalho, publicado na Global Biogeochemical Cycles, os pesquisadores também analisaram as transformações por que passa a matéria orgânica à medida que a água do rio se mistura à do oceano. Sozinho, o Amazonas responde por 15% a 20% do volume de água doce despejada nos oceanos do planeta. Suspensa ou dissolvida em suas águas, a matéria orgânica coletada na bacia amazônica chega ao Atlântico na altura da ilha de Marajó, no Pará. No oceano, a coluna de água doce (pluma) vinda do rio alcança 600 quilômetros de extensão e até 200 quilômetros de largura. De 2010 a 2012, cerca de 40 pesquisadores realizaram três cruzeiros à América do Sul e coletaram amostras de água em centenas de pontos distribuídos entre Óbidos, no Pará, a 800 quilômetros da foz do rio, e a região de Barbados, já no Atlântico Norte, depois de a pluma do Amazonas viajar por quase 600 quilômetros rumo ao Caribe, empurrada por correntes da costa brasileira. “As pesquisas sobre a pluma e o rio eram feitas separadamente”, conta a oceanógrafa norte-americana Patricia Yager, pesquisadora da Universidade da Geórgia e coordenadora desse projeto, o River-Ocean Continuum of the Amazon (Roca). “O objetivo do Roca é pensar o sistema de forma integrada”, diz.
Usando um espectrômetro de massa de resolução ultraelevada, os pesquisadores identificaram ao menos 4,4 mil compostos orgânicos na pluma do Amazonas. São moléculas formadas por quatro elementos químicos (carbono, hidrogênio, oxigênio e nitrogênio) que se combinam em proporções variadas. À medida que as águas do rio avançam para o oceano, esses compostos sofrem sucessivas transformações: são degradados por bactérias e outros microrganismos (biodegradação) ou pela luz (fotodegradação) e podem também gerar moléculas mais complexas. Embora ocorram simultaneamente, alguns processos são mais intensos em certos trechos do percurso.

Próximo à foz do Amazonas, bactérias digerem as moléculas orgânicas complexas e reaproveitam açúcares, aminoácidos e lipídeos. Já no oceano algas microscópicas extraem os subprodutos contendo nitrogênio, como aminoácidos e ureia. Passada a plataforma continental, uma faixa de 80 quilômetros a partir da costa, as águas se tornam menos turvas e a luz solar ajuda a degradar compostos orgânicos complexos.

Do complexo ao simples

Essas transformações biológicas e fotoquímicas deixam traços detectáveis nas amostras de água. No material vindo do rio, a proporção de hidrogênio é menor do que a de carbono, indicando que ali as moléculas orgânicas são mais complexas. Nas amostras coletadas no mar, a situação se inverte e a proporção de hidrogênio supera a de carbono, sinal de moléculas orgânicas mais simples, resultado da degradação das complexas.

Esses dados ajudam a entender o que acontece no nível químico e biológico. “A proporção menor de hidrogênio e maior de carbono nos compostos encontrados no rio sugere contribuição de material terrestre, caracterizado pela presença de anéis aromáticos [formados por seis átomos de carbono]”, conta Patricia Yager. Esses anéis, segundo a pesquisadora, são mais difíceis de ser degradados, em especial pelas bactérias marinhas.
Já a proporção de hidrogênio e carbono das amostras de água da pluma coletada no mar indica a presença de compostos alifáticos, formados por longas cadeias abertas de carbono. Esses compostos são indicativos da ação das algas, que, ao realizar fotossíntese, transformam moléculas pequenas de carbono em moléculas maiores, mais fáceis de serem digeridas e fonte de energia para as bactérias marinhas.

Apesar da ação de microrganismos e da luz solar, uma grande quantidade de matéria orgânica terrestre resiste às transformações e viaja muito além da foz do Amazonas. Em períodos de alta descarga, mais de 70% da matéria orgânica terrestre transportada pelo rio é encontrada próximo à Guiana Francesa. Nos períodos mais secos essa proporção diminui para 50%. Convertidos em números absolutos, esses dados sugerem que a pluma do Amazonas lança entre 13 milhões e 21 milhões de toneladas – em algumas ocasiões 27 milhões de toneladas – de matéria orgânica terrestre no Atlântico. “Essas estimativas podem conter vieses, causados pela heterogeneidade da pluma ou por sua vasta extensão”, pondera a oceanógrafa brasileira Patricia Medeiros, primeira autora do artigo da Global Biogeochemical Cycles.

Estudos feitos nos Estados Unidos indicam que 50% do material orgânico terrestre transportado pelo rio Mississipi é degradado perto da costa. “Sabemos que a degradação rápida ocorre no Mississipi e em outros rios. Ficamos surpresos que ela não ocorra no Amazonas”, diz Patricia Medeiros.
A brasileira tem duas hipóteses para explicar como tanta matéria orgânica do Amazonas alcança mar aberto. “Como grande parte da degradação ocorre durante o transporte no próprio rio, é possível que o material que chega ao oceano seja mais resistente”, diz. Outra possível explicação é a velocidade do transporte. Estima-se que no Mississipi o material orgânico demore meses para ir da foz ao mar aberto. No Amazonas, esse percurso é feito em 30 a 60 dias, tempo insuficiente para a degradação da matéria orgânica terrestre.

Artigo científico

MEDEIROS, P. M. et al. Fate of the Amazon River dissolved organic matter in the tropical Atlantic Ocean. Global Biogeochemical Cycles. v. 29, p. 677-90. 25 abr. 2015.

O Ecossistema dos Açores

 

O ecossistema dos Açores pode ser considerado um micro ecossistema oceânico do Atlântico Norte na qual se podem definir para efeitos de gestão e conservação ecossistemas particulares correspondentes às estruturas topográficas do mesmo da qual se destacam as zonas costeiras das ilhas, os montes submarinos e a fontes hidrotermais (Fig. 1). O conhecimento das dinâmicas a várias escalas destes ecossistemas e as suas interacções no macro ecossistema do Atlântico Norte são ainda limitados. A estrutura de gestão associada a este ecossistema oceânico é por si só complexa sendo por exemplo a região abrangida pelas convenções OSPAR, Comissão de Pesca do Atlântico Nordeste (NEAFC), Comité Internacional para a Exploração do Mar (CIEM), Comité Internacional para a Conservação do Atum do Atlântico (ICAAT) e Comité das Pescas para o Atlântico Central Este (CECAF). Os Açores estão no limite sul abrangido pelas áreas da Convenção OSPAR, ICES e NEAFC correspondendo a uma zona de transição latitudinal das características do ambiente e da fauna (40º-50º N) e ao limite da distribuição (norte ou sul) de alguns recursos como os atuns.

O ecossistema dos  tem sido definido como oceânico, caracterizado por uma abundante área abissal (profundidade média de 3000m) por uma estreita ou ausente plataforma costeira e pontuado por alguns bancos e montes submarinos (Fig. 1). As estruturas predominantes nesta área são os montes submarinos com uma densidade média de 3.3 picos por 1000m². Estas estruturas apresentam uma grande variedade na amplitude de tamanho, forma, profundidade do pico e inclinação sugerindo que podem na prática ser considerados como que micro ecossistemas.

 

Os montes submarinos são caracterizados também por apresentarem padrões de circulação oceanográfica específicos como correntes amplificas junto ao substrato, padrões circulares de correntes e mistura vertical. São por isso considerados importantes habitats para a fauna bentônica e bentopelágica podendo ser afectados por factores externos distantes. Contudo, o conhecimento das espécies e das dinâmicas físicas e biológicas associadas a estas estruturas a diferentes escalas é ainda limitado, particularmente no contexto do ecossistema oceânico como o dos Açores.

 

A mais importante estrutura topográfica da região é a Crista Média Atlântica que segue um curso para sul desde a Islândia atravessando o arquipélago entre o grupo ocidental e o grupo central. A topografia nesta área é acidentada e constituída por ‘picos’ muito irregulares. Os montes submarinos e as fontes hidrotermais estão geralmente associadas a esta estrutura, embora os montes submarinos ocorram também de forma isolada na bacia. A crista funciona como uma barreira limitando as trocas de massas de água entre as bacias de Este e Oeste. Contudo, ao longo da crista encontram-se várias fracturas, Charlie Gibs, Faraday, Maxwell e Kurchatov, correspondendo a vales profundos que correm paralelamente à crista. A principal comunicação entre o bloco Este e Oeste da crista efectua-se por estas áreas de fractura afectando assim toda a circulação oceanográfica do atlântico norte.

 

(Fonte: Pinho, M. R. & Menezes, G. (2009), Pescaria de Demersais dos Açores. Boletim do Núcleo Cultural da Horta, 18: 85-102)

A comunidade demersal dos Açores

 

São consideradas por definição como espécies demersais, aquelas que habitam junto ao substrato marinho podendo apresentar comportamento dependente do fundo (bentónicas) ou habitar na interface entre o fundo e a coluna de água (bentopelágicos). A definição é no entanto plástica porque as espécies estruturam -se por comunidades em função da profundidade.

 

Assim, podemos falar de espécies demersais, profundidade ou grande profundidade correspondendo a um grupo específico de espécies que habitam uma amplitude específica de estratos de profundidade. Embora conveniente ao homem para efeitos de gestão e conservação esta definição também não é estanque porque algumas espécies distribuem-se, às vezes de uma forma complexa, por todos os estratos de profundidade. Uma outra classificação importante para a conservação e gestão é a relacionada com as pescarias dirigidas a estes recursos, porque se relaciona directamente com o impacto do homem no ecossistema.

 

A pescaria açoriana tem sido classificada genericamente como de demersais. No entanto, esta classificação não se ajusta ao formato utilizado por alguns organismos internacionais dos quais Portugal é membro como o Comité Internacional da Exploração do Mar (CIEM) que define claramente como espécies de profundidade aquelas que habitam abaixo dos 400m. A FAO no entanto considera como espécies de profundidade as espécies que habitam abaixo dos 200m de profundidade. Assim, é também comum generalizar a classificação da pescaria açoriana como de Demersais/Profundidade. Por último deve salientar-se a complexidade do sistema de governança das pescas associado à região enquanto região autónoma e ultraperiférica da União Europeia. A complexidade destas questões para efeitos de conservação e gestão aumentam consideravelmente quando consideramos as características do ecossistema da região dos Açores, a biologia das espécies, a forma como se estrutura e exerce a pesca no espaço e no tempo e a estrutura institucional da governança das pescas.

Nos Açores foi identificada a ocorrência de mais de 460 espécies de peixes e o seu número vai aumentando à medida que a prospecção em profundidade vai ocorrendo. Cerca de 100 destas espécies são classificadas como demersais, capturadas por artes de anzol, 25% dos quais são elasmobrânquios. Cerca de 50% destas espécies demersais apresentam um comportamento bêntónico e as restantes um comportamento bentopelágico sendo predominantemente de origem subtropical, Atlântico nordeste e Mediterrâneo (www.int-res.com/articles/suppl/m324p241_app.pdf).

 

As espécies demersais de interesse comercial distribuem-se Principalmente até aos 1200 metros de profundidade estruturando-se por comunidades (Fig. 2). Podemos identificar três grandes comunidades de acordo com a amplitude de rofundidades que define o seu habitat: a) Uma comunidade costeira (< 200 m), b) Intermédia (200-700m) e c) Profundidade (> 700 m). Estas comunidades são denominadas na legislação pesqueira de demersais (< 400 m), profundidade (400-700 m) e grande profundidade (> 700 m) (Portaria n.º 101/2002, de 24 de Outubro).

 

Esta inconsistência resulta da adaptação da legislação regional à da Comissão Europeia. Dentro de cada uma daquelas comunidades genéricas definidas de acordo com a profundidade podemos também definir pequenos grupos de espécies associados de forma mais homogénea em função de outras características preferenciais do habitat como por exemplo o tipo de substrato. Dentro de cada  comunidade podemos também definir espécies dominantes. Por exemplo o goraz e o boca-negra são espécies dominantes na comunidade de profundidade e a melga na comunidade de grande profundidade. Convém no entanto chamar a atenção que embora classificadas por comunidades a distribuição das espécies em profundidade não são estanques. Por exemplo o goraz distribui-se por todas as comunidades do litoral até aos 700 m de profundidade.

 

(Fonte: Pinho, M. R. & Menezes, G. (2009), Pescaria de Demersais dos Açores. Boletim do Núcleo Cultural da Horta, 18: 85-102)

A última grande alta do Atlântico

Falésias indicam que mar subiu cerca de 60 metros no Norte e no Nordeste entre 25 e 16 milhões de anos atrás 

MARCOS PIVETTA | Edição 212 - Outubro de 2013

© STEFAN KOLUMBAN / OLHAR IMAGEM

Falésia no litoral de Alagoas: base formada por sedimentos trazidos por alta do nível do Atlântico durante o Mioceno

Ao passar pela região da atual Porto Seguro, sul da Bahia, a bordo da nau capitânia comandada por Pedro Álvares Cabral, Pero Vaz de Caminha se espantou com o tamanho do litoral da ilha de Vera Cruz, primeiro nome dado ao Brasil recém-descoberto, e registrou também a presença de vistosas escarpas na praia, quase lambendo o Atlântico: “[Esta terra] Traz ao longo do mar, em algumas partes, grandes barreiras, delas vermelhas e delas brancas, e a terra, por cima, toda chã e muito cheia de grandes arvoredos”. O escrivão português mirava um trecho do que hoje se denomina Formação Barreiras, constituída por camadas de areia e argila geralmente de algumas dezenas de metros de espessura que se estende por mais de 5 mil quilômetros ao longo da costa nacional, do Amapá até o Rio de Janeiro.

Para os geólogos, essas falésias, que fazem parte da primeira unidade geológica descrita no país, contam uma história muito mais antiga do que a saga do descobrimento. São testemunhas da última grande elevação do nível do Atlântico registrada em trechos da costa brasileira, especificamente no Norte e Nordeste, entre 25 e 16 milhões de anos atrás, final da época chamada Oligoceno e meio do Mioceno. Grande parte dessas falésias se formou pela ação de correntes de maré ao longo da costa que arrastaram sedimentos continente adentro devido a esse aumento significativo do nível do mar. Segundo alguns estudos, os oceanos, durante o Mioceno, teriam subido até 180 metros em certos pontos do planeta em relação ao seu nível atual. No Brasil, a elevação média foi mais modesta, geralmente da ordem de 60 metros, com picos de até 140 metros na costa de Sergipe e Alagoas, de acordo com um amplo estudo sobre a Formação Barreiras publicado na edição de agosto da revista científica Earth-Science Reviews.

Mas esse talvez não seja o dado mais surpreendente revelado pelo artigo, assinado por três geólogos brasileiros. Segundo o trabalho, após esse período marcado por momentos de alta do oceano Atlântico em setores da costa do Norte e do Nordeste entre 25 e 16 milhões de anos atrás, o nível do mar ao longo do litoral do país passou por uma fase de baixa entre 15 e 10 milhões de anos atrás. Paradoxalmente, essa queda no nível do Atlântico na costa brasileira ocorreu ao mesmo tempo que o nível dos oceanos atingiu sua subida máxima em outras partes do planeta. Por que o período de alta do Atlântico no Norte e no Nordeste não bate com o de elevação dos oceanos em todo o globo? “Provavelmente, isso se deveu a movimentações de terreno provocadas pela atividade tectônica em trechos da costa brasileira”, diz a geóloga Dilce de Fátima Rossetti, do Instituto Nacional de Pesquisas Espacias (Inpe), primeira autora do artigo, que estuda a Formação Barreiras há mais de duas décadas.
De acordo com os dados dos geólogos, o solo em muitas partes da costa brasileira teria afundado algumas dezenas de metros entre 25 e 16 milhões de anos atrás em razão de tectonismos. Embora, nesse período, os oceanos ainda não tivessem atingido seu pico de alta global, o rebaixamento do relevo em trechos do litoral do Norte e do Nordeste abriu caminho para a entrada no continente de material vindo do mar: criou bacias propícias para receber e armazenar sedimentos trazidos pelo Atlântico. Dessa forma, a subida do nível do oceano em trechos da costa brasileira resultou na deposição de sedimentos que deram origem à Formação Barreiras e também à Formação Pirabas, esta última ligeiramente mais antiga e de menor extensão.

© FOTOS: DILCE ROSSETTI

Entre 15 e 10 milhões de anos atrás, quando houve o pico de elevação global do nível dos oceanos, a atividade sísmica teria produzido justamente o efeito contrário sobre o relevo da costa brasileira. “Nesse período, o terreno se estabilizou ou até soergueu. Isso teria compensado o aumento do nível do mar global, que não conseguiu deixar nenhum registro sedimentar sobre essa região”, explica Dilce. “Nesse momento, uma ampla faixa do litoral do Norte e Nordeste do Brasil, que então se encontrava coberta pelo mar, emergiu, ficou exposta à erosão e se tornou um lugar favorável ao crescimento de vegetação.”

A hipótese dos pesquisadores se baseia numa constatação que ganhou força nas duas últimas décadas. Diferentemente do que sempre se acreditou, a costa brasileira não está situada numa região geológica totalmente estável. Embora todo o território nacional esteja assentado no meio da placa tectônica Sul-Americana, característica que o torna livre de grandes terremotos, a ocorrência de abalos sísmicos de nível médio e de alterações relevantes na altitude dos terrenos se dá com certa frequência. “A topografia é dinâmica”, afirma o geólogo Francisco Hilário Rego Bezerra, da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN), outro autor do artigo. “Nossa costa era considerada estável, mas nosso trabalho mostra que não é bem assim. Existem evidências da presença de muitas falhas tectônicas nessa região e de que elas foram reativadas no Mioceno. Na verdade, há evidências de que ainda devem estar ativas até hoje.”

De forma simplificada, três grandes fatores podem influenciar a altura do mar num trecho da costa: o nível global de todos os oceanos; a estabilidade local do terreno (se ele está afundando ou levantando por causa de movimentos tectônicos); e a ocorrência de processos erosivos, que desgastam a superfície, ou de deposição de sedimentos, que acrescentam camadas ao solo. De acordo com a intensidade de cada fator, a tendência global de aumento (ou redução) do nível do mar pode ser amplificada, mitigada ou mesmo anulada numa escala local ou regional. Parece contraditório, mas não é. Devido à interação desses fatores, o mar pode subir apenas em um ou em alguns pontos de uma costa, como no caso do Norte e do Nordeste durante o Mioceno, enquanto ocorre uma queda ou estabilização no nível dos oceanos na maior parte do planeta. “Os continentes não se mantêm fixos no plano vertical”, explica José Dominguez, da Universidade Federal da Bahia (UFBA), outro autor do estudo, especialista em geologia marinha. “Eles estão sempre se deslocando.”

A borda leste da América do Sul está associada a um cenário geologicamente mais calmo e estável do que a oeste. Moldada durante o Mioceno pela subida dos Andes, fruto do choque das placas tectônicas Nazca e Antártica com a margem ocidental da placa Sul-Americana, a costa do Pacífico é até hoje frequentemente sacudida por movimentos tectônicos de forte intensidade. “Os Andes subiram aproximadamente 4 quilômetros durante o Mioceno”, diz Dilce, cujos estudos são parcialmente financiados pela FAPESP. O último grande evento que moldou o relevo da região foi a separação da América do Sul do continente africano, iniciada há mais de 100 milhões de anos. A fratura que separou os dois blocos de terra foi preenchida pelas águas do Atlântico. Mas, como sugerem as pesquisas do trio de geólogos, isso não quer dizer que, desde então, não houve tremores e movimentações de terra ao longo da costa brasileira.

Intemperismos

Uma das dificuldades em demonstrar que as falésias do Norte e do Nordeste podiam ser um indicativo de quanto subiu o nível do mar localmente há cerca de 20 milhões de anos estava associada a incertezas em torno da idade e do caráter da Formação Barreiras. Os estudos afirmavam que os sedimentos dessa formação teriam sido depositados a no máximo 5 milhões de anos atrás, remetendo, portanto, ao Plioceno, época geológica imediatamente posterior ao Mioceno. Hoje está comprovado que a argila e a areia que compõem a Formação Barreiras foram depositadas bem antes disso. Outro ponto obscuro eram os locais onde os sedimentos dessa formação teriam se acumulado. Até uns poucos anos atrás, a maioria dos autores dizia que os sedimentos teriam sido depositados em áreas continentais, principalmente em ambientes fluviais e lagos. No entanto, nas duas últimas décadas, uma série de estudos, muitos conduzidos por Dilce Rossetti, revelou a verdadeira natureza do material que está na base de muitas falésias da costa brasileira: a invasão de certos trechos do continente pelas águas salgadas do Atlântico carreou sedimentos marinhos para sua borda leste.
Devido à sua composição pobre em carbonatos, a Formação Barreiras tende a não conservar um bom registro fóssil de animais que ali viveram no passado remoto. Encontrar os vestígios diretos de um organismo marinho preservado nesses sedimentos é praticamente impossível. O intemperismo atual (e o do passado) também contribui para a destruição de eventuais fósseis nessa unidade geológica. Essas peculiaridades fizeram com que, num primeiro momento, fosse um desafio associar essa formação a uma origem marinha.

Marcas de maré

No entanto, os pesquisadores conseguiram reunir nos últimos anos uma série de indícios de que essa formação foi, em grande medida, gerada em áreas costeiras, influenciadas principalmente por correntes de maré. O vaivém da maré faz com que os sedimentos sejam levados para frente e para trás. Essas oscilações resultam em marcas nos sedimentos que revelam a sua gênese e se diferenciam de qualquer outro agente de sedimentação. Marcas produzidas por correntes de maré são abundantes na Formação Barreiras. Embora o corpo em si de antigos animais oriundos do Atlântico não se preserve nessa unidade geológica, a presença desse tipo de organismo é atestada nesses depósitos sedimentares pela existência de icnofósseis típicos de ambientes marinhos ou de água salobra. Icnofósseis são evidências indiretas da presença de organismos, como rastros, tocas ou pegadas, preservadas em camadas geológicas. “Também temos registros de pólens de plantas do Mioceno na Formação Barreiras”, afirma Dilce.
Todos esses sinais passam despercebidos a olhos de leigos mais desavisados, como pode ter sido o caso de Pero Vaz de Caminha e de tantos turistas atuais, que viajam pelas costas do Norte e Nordeste em busca de belas paisagens, algumas delas esculpidas pelo encontro de falésias da Formação Barreiras com o mar. Mas não para o olhar treinado de geólogos que se aproveitam dessas evidências para revelar o vaivém do nível dos oceanos ao longo do tempo.

Projeto

Evolução tectono-sedimentar pós-rifte na bacia Paraíba, Nordeste do Brasil (2012/06010-5); Modalidade: Linha regular de auxílio a projeto de pesquisa; Coord.: Dilce de Fátima Rossetti – Inpe; Investimento: R$ 109.710,00 (FAPESP).

Artigo científico

ROSSETTI, D. F. et al. Late Oligocene–Miocene transgressions along the equatorial and eastern margins of Brazil. Earth-Science Reviews. v. 123, p. 87-112. ago. 2013.