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Ferro nos oceanos

O ferro representa o quarto elemento químico mais abundante na crusta terrestre que corresponde a 4 % da massa total. Trata-se de um micro-nutriente essencial para a sobrevivência de todos os seres vivos. A fonte mais importante deste elemento químico são as poeiras que provêm, quase na totalidade, das zonas desérticas da Terra. Existem grandes extensões de águas oceânicas onde abundam nutrientes como o azoto e o fósforo mas onde escasseia o fitoplâncton. Estas zonas encontram-se longe das zonas desérticas e pensa-se que a falta de ferro nelas não permite o crescimento do fitoplâncton.

Donde vem o ferro que se encontra nos oceanos?

A atmosfera é, provavelmente, o maior fornecedor de ferro aos oceanos e, este ferro, provém geralmente das poeiras que se formam por erosão eólica dos solos. As poeiras têm origem principalmente nas regiões desérticas áridas e semi-áridas estando a maior parte delas situadas nas latitudes médias do Hemisfério Norte. A quantidade de poeira produzida pelos desertos depende da quantidade de precipitação e da força do vento. As maiores concentrações de poeira são observadas, no ar, perto dos desertos e as mais baixas sobre o Oceano Austral perto da Antárctida, região esta que se encontra mais afastada dos desertos.

Transporte de poeiras para os oceanos

As grandes partículas de poeira transportadas na atmosfera demoram pouco tempo a cair nos oceanos enquanto que partículas com um diâmetro menor que 10 µm (10µm = 0,00001m) podem viajar grandes distâncias. Os ventos permitem que as partículas subam rapidamente, até 5 km sobre o Atlântico e 8 km sobe o Pacífico. A areia do Saara leva uma semana para atravessar o Atlântico e a areia dos desertos chinos duas semanas para atravessar o Pacífico Central. As poeiras podem deixar a atmosfera em forma de partículas secas ou podem rodear-se de gotas de água e entrar nos oceanos sob a forma de chuva.

Embora o ferro encontra-se muito abundante nas poeiras e a maior parte delas acaba por entrar no oceano, as concentrações de ferro na água do mar são extremamente baixas, geralmente menores que 1 nmol/l (1nmol/l = 0,000000001 mol/l). Agora sabemos que o ferro nas poeiras encontra-se principalmente na forma de ferro oxidado (III) que não é muito solúvel na água. Quando as poeiras são transportadas pelas nuvens, passam por uma série de condições de muita acidez o que incrementa um pouca a solubilidade do ferro. No entanto, continua-se a pensar que menos que 2 % do ferro que entra nos oceanos a partir da atmosfera é solúvel e pode ser absorvido pelo fitoplâncton como nutriente.

Regiões oceânicas com muito nitrato e pouca clorofila (HNLC)

Nos oceanos, a maior parte dos nutrientes que controlam o crescimento do fitoplâncton são o nitrato, o fosfato e, em menor extensão, o silicato. Na maior parte dos oceanos, o fitoplâncton cresce até esgotar todas as reservas de nitrato ou de fosfato. O Pacífico Subártico, o Pacífico Equatorial e o Oceano Austral apresentam grandes quantidades destes nutrientes durante todo o ano mas, nestas zonas, o fitoplâncton apresenta baixos níveis de crescimento e por consequência baixa concentração de clorofila, o pigmento fotossintético nas plantas. Estas zonas são conhecidas por regiões oceânicas de HNCL e ocupam cerca de 20% da área total dos oceanos.

3.  Mapa de concentrações médias anuais de nitrato na superfície da água dos oceanos. Esta imagem mostra claramente os altos níveis de nitrato no Pacífico Subártico, no Pacífico Equatorial e no Oceano Austral. Dados de Levitus World Ocean Atlas 1994.

O cientista John Martin foi o primeiro que sugeriu que nestas regiões HNLC dos oceanos escasseava o ferro, o que impedia o crescimento do fitoplâncton; isto foi confirmado mediante experiências científicas no mar. Oceanograficamente, estas regiões são conhecidas como lugares onde a circulação oceânica leva grandes quantidades de águas profundas à superfície num processo conhecido por afloramento (upwelling). As águas profundas contêm altas concentrações dos principais nutrientes pelo que deveriam ser, em teoria, águas biologicamente activas. No entanto, estas regiões encontram-se muito afastadas dos grandes desertos e, por consequência, não recebem os fluxos de poeiras ricas em ferro. São conhecidos outros afloramentos similares a 40ºN do Atlântico Norte perto da costa, mas estas zonas não são consideradas regiões HNLC porque recebem grandes quantidades de ferro proveniente das areias do Saara.

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author: Lucinda Spokes - Environmental Sciences, University of East Anglia, Norwich - U.K.
1. sci. reviewer: Dr. Peter Croot - Institute for Marine Research, University of Kiel, Kiel - Germany.
2. sci. reviewer:
edu. reviewer:
last updated: 2003-10-01