Dos micróbios aos mamíferos: como a vida ressurge em lugares da Terra onde as geleiras derretem

À medida que as temperaturas globais aumentam ano após ano, as geleiras do mundo estão recuando. Esses rios de gelo e as camadas de gelo ainda maiores que cobrem a Groenlândia e a Antártida estão derretendo - e o derretimento está acontecendo de forma acelerada.

As geleiras e as camadas de gelo abrigam apenas algumas espécies que são capazes de sobreviver nelas, como vermes do gelo, pulgas e algas da neve. Quando o gelo derrete, estas espécies são obrigadas a recuar com ele.

Mas o que acontece com as áreas que as geleiras deixam para trás? Será que a vida se instala nessas áreas?

Nossa equipe internacional de pesquisadores passou a última década investigando o que acontece com o solo recém-descoberto à medida que as geleiras recuam mais acima nas cadeias de montanhas.

Nós monitoramos o que está acontecendo em 46 geleiras que estão retrocedendo: do Himalaia até os Andes, do arquipélago ártico de Svalbard até o sul da Nova Zelândia, e até mesmo geleiras tropicais no México.

O que nossa nova pesquisa descobriu é que a vida se desloca rapidamente para colonizar esses novos habitats, de micro-organismos a líquens e musgos resistentes, a espécies pioneiras como gramíneas.

Mais plantas chegam e, na sequência, aparecem os animais. Com o tempo, observamos novos ecossistemas emergindo.

A vida dá um jeito

Quando uma geleira derrete, o que resta é uma paisagem estéril de rocha exposta e sedimentos. Com o tempo, estas áreas se transformam gradualmente em um ecossistema pós-glacial complexo e diverso.

O que a gente queria saber era como isso acontece, quanto tempo leva e como a vida coloniza os novos habitats.

Entre os séculos 14 e 19, aproximadamente, o mundo foi atingido pela "Pequena Era do Gelo" - um período de resfriamento moderado que afetou amplamente o hemisfério norte. Durante este período, muitas geleiras neste hemisfério se expandiram.

Do fim do século 19 em diante, as atividades humanas - especialmente a queima rotineira de combustíveis fósseis - começaram a reter mais calor e aquecer o planeta, lentamente no início, mas agora em um ritmo cada vez mais acelerado.

Escolhemos nossas paisagens glaciais com cuidado, selecionando apenas as geleiras em que poderíamos datar com precisão o início do recuo do gelo utilizando uma série de fontes de dados, incluindo mapas topográficos, medições e informações de campo, fotografias, pinturas e imagens remotas.

Nossa equipe cobriu várias partes do mundo, mas coletamos menos amostras nas regiões polares.

Coletamos amostras de solo de mais de 1,2 mil lotes nas 46 geleiras - e as analisamos em laboratório para rastrear quais espécies chegaram e quando.

Acompanhamos a formação do ecossistema analisando as propriedades do solo e os nutrientes, além da evidência de captura de carbono por parte das plantas. Também usamos técnicas de amostragem de DNA ambiental para capturar vestígios de DNA deixados por espécies animais e avaliar assim a biodiversidade local.

Desta forma, conseguimos fazer uma referência cruzada entre a chegada das espécies e o momento em que cada geleira começou a recuar.

O que encontramos? Um padrão surpreendentemente difundido de formação de ecossistema.

As primeiras formas de vida a chegar foram as menores. Micro-organismos como bactérias, protistas e algas colonizam o solo. Estas diminutas formas de vida podem formar comunidades surpreendentemente ricas por si só.

É necessária aproximadamente uma década de colonização por micro-organismos até que espécies maiores possam chegar. Alguns micro-organismos podem tornar os minerais nas rochas disponíveis para outras espécies.

Em seguida, aparecem espécies pioneiras resistentes, como líquens, musgos e gramíneas, capazes de tolerar condições hostis. Embora o gelo tenha desaparecido, estas áreas ainda são assoladas pelo vento e pelo frio.

Depois que as espécies pioneiras crescem e morrem, elas deixam para trás matéria orgânica. Isso enriquece gradualmente o solo empobrecido. Quando há matéria orgânica suficiente, plantas mais complexas podem criar raízes.

Os animais maiores chegam por último, já que os herbívoros precisam de comunidades de plantas prósperas para sobreviver, e os predadores precisam de presas para se alimentar.

Como diferentes espécies formam um ecossistema?

Os ecossistemas podem ser muito simples ou extremamente complexos. Por exemplo, em partes livres de gelo da península Antártida, o ecossistema é dominado por musgos e espécies resistentes de tardígrados e colêmbolos.

O que torna os ecossistemas mais complexos?

Como nossa pesquisa mostra, a característica mais importante é o tempo, em vez da interação entre espécies. Com o passar do tempo, é provável que mais espécies novas colonizem estas paisagens pós-glaciais.

Mas são as interações entre organismos que fazem os ecossistemas funcionarem.

Os micro-organismos ajudam com frequência as plantas pioneiras acelerando o desenvolvimento de solos férteis. Mas como? Bactérias e fungos decompõem a matéria orgânica das plantas mortas em compostos mais simples.

Esse processo cria húmus, um componente rico e fértil do solo que melhora sua estrutura e conteúdo de nutrientes.

As plantas, por sua vez, criam novos habitats e fontes de alimento para os animais.

Os animais começam a interagir uns com os outros, por meio de relações entre predador e presa, como as raposas-do-ártico e as lebres-do-ártico; ou como "engenheiros de ecossistemas", como as minhocas, que abrem caminho para mais animais ao consumir matéria vegetal morta e melhorar a disponibilidade de nutrientes no solo.

Mesmo em ambientes aparentemente estéreis, a maneira como os organismos interagem entre si e com seu entorno pode ser extremamente rica e complexa.

*Levan Tielidze é pesquisador de geomorfologia glacial da Universidade Monash, na Austrália.

Este artigo foi publicado originalmente no site de notícias acadêmicas The Conversation e republicado aqui.