Neste estudo, os investigadores realizaram uma revisão abrangente dos elementos-traço nos solos das áreas livres de gelo da Antártida, analisando concentrações em zonas pristinas e em áreas com influência humana, com especial atenção ao impacto do degelo do permafrost na sua mobilização. A Antártida foi organizada em seis regiões com características climáticas e ambientais semelhantes, permitindo comparar resultados, distinguir origens naturais e antropogénicas dos contaminantes e identificar áreas vulneráveis que necessitam de monitorização futura.

Os resultados mostraram que a camada ativa do permafrost controla a acumulação e mobilidade de elementos-traço nos solos antárticos e que o degelo do permafrost, associado às alterações climáticas, pode remobilizar contaminantes previamente retidos, aumentando a sua disponibilidade ambiental.

Os resultados revelaram ainda que as concentrações de elementos como Hg, Pb, Cd, Cu, Cr e Ni resultam tanto de fontes naturais como de fontes antropogénicas.
Nas Ilhas Shetland do Sul, sobretudo na King George Island, registam-se valores mais elevados perto de estações científicas, resíduos, derrames de combustível e outras infraestruturas humanas, já por exemplo, em Deception Island, a atividade vulcânica origina concentrações naturalmente elevadas de Hg e As, podendo o permafrost funcionar como reservatório temporário destes elementos (Fig.1). Os investigadores reportam também que a retração glaciar, o aumento da espessura da camada ativa e a degradação do permafrost estão a alterar a dinâmica hidrológica e o transporte de contaminantes.

A combinação entre pressão humana e as alterações climáticas representam um risco crescente para os ecossistemas terrestres e costeiros, exigindo monitorização contínua.

Fonte: Zilhão, H., Cesário, R., Vieira, G. & Canário, J. (2025). Trace elements in soils of the Antarctic ice-free areas: Insights on natural geochemical values, anthropogenic impact and possible remobilisation upon permafrost thaw. Earth-Science Reviews, 268.

Autor: Diana Vaz

Uma equipa liderada por uma investigadora portuguesa estudou as temperaturas do solo na Península de Barton (Península Antártica), onde estas áreas livres de gelo se encontram distribuídas ao longo de vertentes rochosas e entre mantos de neve. A equipa instalou pequenos sensores de temperatura chamados iButtons a diferentes altitudes e condições (em vertentes, perto de mantos de neve, etc.), que registam as temperaturas do solo a cada três horas durante um ano inteiro. Através da análise dos dados, a equipa percebeu quais os fatores que controlam o regime térmico do solo.

Então, o que descobriram? A altitude revelou-se como o principal fator: quanto mais alto se sobe, mais frio fica o solo, apresentando temperaturas médias anuais pouco acima do ponto de congelação em setores de menor elevação, e abaixo dos -2ºC em locais mais altos. A cobertura de neve também desempenha um papel importante, agindo como um cobertor natural: as áreas com neve mais duradoura tiveram estações de congelamento mais longas e um aquecimento mais lento. Até a forma do terreno e a quantidade de luz solar que sobre ele incide influenciaram a temperatura do solo.

A equipa identificou 7 regimes diários de temperatura do solo, encontrando-se alguns congelados durante todo o dia, outros completamente descongelados e outros com variações entre o estado de congelação e descongelação. Baseada nesta variação, a equipa classificou a área em 4 tipos de regime térmico anual, variando entre longas estações de geada próximo a mantos de neve, e curtas estações de geada com rápido aquecimento em setores de menor altitude. A equipa criou ainda um modelo que permite mapear estes padrões em toda a Península com 90% de certeza. 

Mas porque é que isto é importante? Bem, estes resultados mostram o quanto as temperaturas do solo são sensíveis a pequenas mudanças de relevo e cobertura de neve, algo importante não apenas para compreender o regime térmico do permafrost na Antártida, mas também para prever como este regime pode responder às alterações climáticas. Em outras palavras, mesmo pequenos detalhes na paisagem podem impactar substancialmente o solo debaixo dos nossos pés!

Fonte: Baptista, J., Vieira, G., & Lee, H. (2024). Ground surface temperature regimes are controlled by the topography and snow cover in the ice-free areas of Maritime Antarctica. Catena, 240, 107947

No entanto, desde 1950, tem-se registado um aumento contínuo da temperatura do ar na Península Antártica, gerando impactos na dinâmica do permafrost.

Num novo estudo, liderado por uma investigadora portuguesa, foi feita a modelação da evolução da temperatura do permafrost e da espessura da camada ativa na ilha do Rei George, na Península Antártica.

O objetivo foi perceber como estas variáveis têm mudado ao longo do tempo e criar uma metodologia que possa ser aplicada a outras zonas da Península Antártica. Para tal, a equipa usou o CryoGrid Community Model, alimentado com dados de perfuração da estação King Sejong Station (com registos de temperatura do solo em profundidade) e dados climáticos de reanálise (ERA5).

Os resultados são claros: desde 1950, a temperatura do permafrost aumentou cerca de 2 ºC e a camada ativa aumentou de 1,6 para 3,5 metros de espessura. E o mais preocupante? O aquecimento tem-se acelerado significativamente desde 2016.

Mas porque é que isto é importante? Porque a degradação do permafrost na Antártida condiciona a dinâmica hidrológica, controla os fluxos de sedimentos e contaminantes, causa instabilidade no solo e o desenvolvimento de vegetação, impactando os ecossistemas terrestres e a biodiversidade.

Este estudo é um passo importante para compreendermos melhor os impactos das alterações climáticas na Antártida e ajuda-nos a prever o que pode acontecer no futuro com o solo gelado do planeta.

Fonte: Baptista, J. P., Vieira, G. B. G. T., Lee, H., Correia, A. M. D. C. S., & Westermann, S. (2025). Modelling the evolution of permafrost temperatures and active layer thickness in King George Island, Antarctica, since 1950. Frozen ground/Antarctic. https://doi.org/10.5194/egusphere-2025-150

Autor: Diana Martins

Os modelos indicam que o aumento da temperatura da superfície do mar e o recuo do gelo marinho (aspetos-chave do aquecimento dos oceanos) são os principais impulsionadores das alterações das condições do habitat. Outros fatores, como a concentração de clorofila (um indicador da produtividade primária), também desempenham um papel importante.

As respostas específicas de cada espécie incluem potenciais vencedores e vencidos:

Potenciais vencedores: as espécies de lulas subtropicais e cosmopolitas (p. ex.: Histioteuthis atlantica, Teuthowenia pellucida, Todarodes filippovae e Bathyteuthis abyssicola) podem ganhar habitats adequados, especialmente em latitudes mais elevadas (Figura 1).

Potenciais vencidos: Em contraste, a espécie Antárticas e muitas subantárticas (como Onykia ingens, Onykia robsoni, Martialia hyadesi, Gonatus antarcticus, Histioteuthis eltaninae, Slosarczykovia circumantarctica, Mesonychoteuthis hamiltoni, Alluroteuthis antarcticus, Galiteuthis glacialis, Psychroteuthis glacialis, e especialmente a Moroteutopsis longimana) deverão perder uma parte significativa do seu habitat atual (Figura 2).

Além disso, o estudo descobriu que os limites a norte da distribuição de lulas devem mover-se para sul ao longo do tempo, com uma redução dos pontos críticos de biodiversidade, o que pode alterar a estrutura do ecossistema pelágico. As alterações na distribuição das lulas podem ter efeitos em cascata por toda a cadeia alimentar do Oceano Austral, causando impacto nos predadores como aves marinhas, focas e cetáceos que dependem das lulas como principal fonte de alimento.

Os autores observam incertezas relacionadas com a resolução dos dados ambientais, a falta de interações tróficas nos modelos e a amostragem limitada em áreas remotas. Sugerem que estudos futuros incorporem dados a uma escala mais fina (incluindo a profundidade como terceira dimensão) e informação biológica mais abrangente para melhor informar a conservação e o planeamento espacial marinho.

No geral, o artigo fornece projeções essenciais para compreender possíveis alterações na biodiversidade marinha devido às alterações climáticas e destaca a importância de considerar estas alterações nas estratégias de conservação para o Oceano Austral.

Fonte: Guerreiro, M., Santos, C. P., Borges, F., Santos, C., Xavier, J. C., & Rosa, R. (2025). Projecting future climate change impacts on the distribution of pelagic squid in the Southern Ocean. Marine Ecology Progress Series, 757

Autor: Sara Santos

Apesar da sua importância, os cientistas pouco sabem sobre quais os micróbios que vivem no Ártico e o que fazem. Porquê? Principalmente devido a limitações metodológicas, os estudos realizados até agora basearam-se na sequenciação de apenas pequenos fragmentos de ADN microbiano, o que dificulta a identificação exata de muitas espécies.

É aqui que entra este estudo. Os cientistas queriam testar se existiam diferenças entre a sequenciação do gene 16S rRNA completo e apenas a sequenciação de pequenas regiões do gene na identificação das comunidades microbianas. Além disso, testaram a influência das bases de dados, comparando a base de dados SILVA, normalmente utilizada, com a base de dados mais recente Genome Taxonomy Database (GTDB). Os investigadores presumiram que a sequenciação de todo o gene e a utilização da GTDB para a atribuição taxonómica permitiria obter uma visão muito mais completa e precisa das comunidades microbianas do Ártico. Os resultados? De facto, utilizando as duas ferramentas combinadas, os investigadores conseguiram identificar muitas mais espécies microbianas (Figura 1). Não só confirmaram a presença de grupos conhecidos, como também descobriram novas linhagens e classificaram melhor muitas espécies que anteriormente tinham sido difíceis de identificar com tal detalhe taxonómico.

Porque é que isto é importante? Como o Ártico está a aquecer mais rapidamente do que qualquer outra região da Terra, compreender o funcionamento dos seus ecossistemas é mais urgente do que nunca. As comunidades microbianas são incrivelmente sensíveis às mudanças de temperatura e de nutrientes e, se se alterarem, os efeitos podem se repercutir em todo o ecossistema. Assim, ao saber quem são estes micróbios e como funcionam, os cientistas podem monitorizar/prever melhor a forma como o Ártico está/irá responder às alterações climáticas.

Este estudo oferece-nos uma forma mais clara de investigar a vida oculta do Oceano Ártico. Ao utilizar a sequenciação de genes completos e ferramentas de classificação modernas, os investigadores identificaram mais espécies, traçando um quadro mais pormenorizado da vida microbiana do Ártico.

Fonte: Pascoal, F., Duarte, P., Assmy, P. et al. Full-length 16S rRNA gene sequencing combined with adequate database selection improves the description of Arctic marine prokaryotic communities. Ann Microbiol 74, 29 (2024). https://doi.org/10.1186/s13213-024-01767-6

Autor: Lucas Bastos

Os investigadores utilizaram análises de isótopos estáveis ​​​​(δ¹³C e δ¹⁵N) dos tecidos musculares de várias espécies recolhidas durante as épocas de pesca em 2020, 2021 e 2022. Identificaram uma teia alimentar com cinco níveis tróficos principais, com o bacalhau-da-Patagónia (Dissostichus eleginoides) e da Antártida (D. mawsoni) como os principais predadores e notaram um potencial sexto nível ao incluir predadores como focas e baleias (Figura 1).

O estudo descobriu que o comprimento da cadeia alimentar variou entre anos, com a cadeia mais longa registada em 2020 e um encurtamento de cerca de 0,30 níveis tróficos até 2022. Estas alterações estavam relacionadas com alterações nas assinaturas isotópicas das espécies em vários níveis tróficos, sugerindo que mesmo os organismos de nível trófico médio mostraram uma variabilidade significativa ao longo do tempo.

Uma descoberta importante é a forte relação linear positiva entre o comprimento da cadeia alimentar e a produção primária líquida. Os anos com maior produção primária líquida (e parâmetros relacionados, como a concentração de clorofila a) foram associados a cadeias alimentares mais longas. Isto suporta a hipótese da produtividade, que sugere que sistemas mais produtivos podem suportar uma cadeia mais longa de transferência de energia através de mais níveis tróficos. A investigação realça a importância das interações entre componentes pelágicos (águas abertas) e bentónicos/demersais (fundo marinho). Este acoplamento ocorre principalmente entre o terceiro e o quarto níveis tróficos, onde as espécies pelágicas móveis (como as lulas e os crustáceos) interagem com os peixes demersais. Este acoplamento é essencial para os fluxos de energia e nutrientes entre diferentes compartimentos do ecossistema.

Os autores sugerem que, à medida que as alterações climáticas aumentam a produtividade no Oceano Austral, as cadeias alimentares podem tornar-se mais longas. Isto tem implicações importantes na eficiência da transferência de energia, na exposição a contaminantes (devido à biomagnificação) e nas alterações no ciclo dos nutrientes, afetando potencialmente a estrutura e função de todo o ecossistema.

No geral, o artigo demonstra que a estrutura da cadeia alimentar de águas profundas nas Ilhas Sandwich do Sul é dinâmica e fortemente influenciada pelas variações na produção primária líquida. Estas descobertas fornecem informações cruciais sobre como as alterações na produtividade causadas pelo clima podem modificar as interações tróficas e o fluxo de energia num dos ecossistemas marinhos mais remotos do mundo.

Fonte: Queirós, J. P., Hollyman, P. R., Bustamante, P., Vaz, D., Belchier, M., & Xavier, J. C. (2025). Deep‐sea food‐web structure at South Sandwich Islands (Southern Ocean): net primary production as a main driver for interannual changes. Ecography.

Autora: Sara Santos

Mas como é que o fizeram? Neste estudo, os cientistas recorreram aos pinguins-rockhopper (Eudyptes chrysocome filholi), da Ilha Campbell (uma ilha subantárctica da Nova Zelândia), como bioamostrador. Os investigadores recolheram bicos de cefalópodes da sua dieta durante duas épocas de reprodução (1986-87 e 2012-13) e efetuaram depois a análise de isótopos estáveis (SIA), formas de elementos químicos que não sofrem decaimento radioativo. Com o uso deste método, examinaram as assinaturas isotópicas de carbono (δ¹³C) e azoto (δ¹⁵N), que fornecem informações sobre o habitat e o nível trófico dos organismos. Os valores do δ¹³C ajudam a distinguir entre locais de procura de alimento costeiros e ao largo da costa, enquanto os valores do δ¹⁵N indicam a posição de um organismo na cadeia alimentar.

E o que é que descobriram? Utilizando os bicos, os cientistas conseguiram identificar diferenças na biodiversidade de cefalópodes na dieta dos pinguins entre as duas épocas de reprodução. Em 1986-87, a dieta incluía sete espécies de cefalópodes, contrastando com a época de 2012-13, que incluía apenas três espécies: Moroteuthopsis ingens, Nototodarus sloanii e Octopus campbelli. Além disso, M. ingens e O. campbelli estiveram presentes em ambas as épocas, mas N. sloanii só foi encontrado na época 2012-13. E o que é que isto significa? Em primeiro lugar, a diversidade global parece ter diminuído, mas isto deve-se provavelmente a uma amostragem mais reduzida (Nº1986-87= 69 vs Nº 2012-13= 11). Em segundo lugar, a identificação de N. sloanii pode indicar uma expansão do habitat para sul, uma vez que esta espécie é mais comum nas águas mais quentes da Nova Zelândia.

            E a análise de isótopos estáveis? Esta análise revelou variações no habitat e nichos tróficos entre espécies. Especificamente, M. ingens não apresentou diferenças significativas nos valores de δ¹³C ou δ¹⁵N entre os anos (Figura 1), enquanto, para O. campbelli os valores de δ¹³C e δ¹⁵N foram significativamente mais baixos em 2012-13 em comparação com 1986-87 (Figura 2), sugerindo uma mudança no local de procura de alimento e possivelmente uma mudança para níveis tróficos mais baixos. N. sloanii, apresentou valores de δ¹³C de acordo com os valores de outros taxa de águas subantárticas e valores mais baixos de δ¹⁵N indicativos de procura de alimento em níveis tróficos mais baixos.

O que é que isto significa? As diferenças nos valores dos isótopos estáveis entre as épocas de reprodução podem ser um sinal de alterações nas condições oceanográficas, como o aquecimento das águas, levando as espécies para novos habitats e alimentando-se de forma diferente. Além disso, a presença de N. sloanii nas dietas oferece informações sobre a sua alimentação e possíveis interações com as pescas da Nova Zelândia, o que pode afetar tanto as pescas como a conservação do pinguins-rockhopper.

No geral, este estudo contribui significativamente para o conhecimento da ecologia dos cefalópodes no sector do Pacífico do Oceano Austral. Demonstra que diferentes espécies de cefalópodes apresentam preferências de habitat e níveis tróficos distintos. Os resultados reforçam a importância da monitorização contínua das populações de cefalópodes, particularmente face a mudanças ambientais que podem alterar a sua distribuição e disponibilidade para predadores como os pinguins-rockhopper.

Fonte: Guímaro, H. R., Thompson, D. R., Morrison, K. W., Fragão, J., Matias, R. S., & Xavier, J. C. (2025). Evidence of eastern rockhopper penguin feeding on a key commercial arrow squid species. Polar Biology, 48(1), 1-7

Autor: Lucas Bastos

As assinaturas de isótopos estáveis e as concentrações de Hg foram medidas em diferentes espécies, incluindo pinguins-de-barbicha, skuas, gaivotas, petréis-gigantes-do-sul e focas-elefantes-do-sul. Diferenças significativas nos valores de δ13C entre as espécies foram observadas, com grande sobreposição entre as aves marinhas e as focas. Diferenças nos valores de δ15N refletem variações na dieta e posição trófica. As concentrações mais baixas de Hg foram encontradas no krill (0,007 ± 0,008 μg∙g–1) e as mais altas no petrel-gigante-do-sul (12,090 ± 14,177 μg∙g–1).

Os resultados mostraram uma relação positiva entre as concentrações de Hg e os níveis tróficos, com a biomagnificação do Hg a aumentar quase duas vezes em cada nível trófico. Este estudo sugere que as interações tróficas são as principais vias de biomagnificação do Hg nos ecossistemas do Oceano Austral. Destaca ainda que as concentrações de Hg podem aumentar em organismos marinhos devido ao aquecimento global, que aumenta a metilação de Hg e a sua disponibilidade em águas de baixa oxigenação. Predadores de longa vida e alto nível trófico, como algumas aves marinhas e focas, são especialmente vulneráveis aos efeitos do Hg.

O estudo conclui que a biomagnificação de Hg nas cadeias alimentares da Península Antártica resulta em altas cargas de Hg nos predadores do topo. Com o aumento das temperaturas globais, espera-se que as concentrações de Hg aumentem, potencialmente causando efeitos negativos significativos nos organismos antárticos. O artigo alerta para a necessidade de mais estudos para compreender completamente como as diferenças taxonômicas, geográficas e ecológicas influenciam a dinâmica do Hg nos ecossistemas marinhos da Península Antártica.

Referência: Matias, R. S., Guímaro, H. R., Bustamante, P., Seco, J., Chipev, N., Fragão, J., … & Xavier, J. C. (2022). Mercury biomagnification in an Antarctic food web of the Antarctic Peninsula. Environmental Pollution, 304, 119199.

DOI: 10.1016/j.envpol.2022.119199

Autora: Laura Lopes

O estudo encontrou mudanças significativas no habitat de quatro das cinco espécies de lulas, conforme indicado pelas alterações nos valores de δ¹³C. Isto sugere que estas espécies mudaram as suas distribuições geográficas ao longo do tempo, provavelmente em resposta às alterações ambientais. Taonius sp. B, Gonatus antarcticus, Galiteuthis glacialis e Histioteuthis atlantica mostraram todas mudanças no habitat, deslocando-se para regiões mais a norte ao longo das décadas. Moroteuthopsis longimana (Figura 1) foi a única espécie que manteve um uso consistente do habitat, indicando uma tolerância potencialmente maior às mudanças ambientais.

Apesar das mudanças no habitat, os níveis tróficos de todas as cinco espécies de lulas, conforme concluido pelos valores de δ¹⁵N, mantiveram-se relativamente estáveis durante o período de estudo. Isto sugere que os seus papéis na cadeia alimentar não se alteraram significativamente, mantendo a sua importância como presas de predadores de topo.

Das cinco espécies, apenas Taonius sp. B mostrou uma correlação significativa entre os seus valores de isótopos e os índices ambientais (SOI e SAM), indicando que estes fatores climáticos influenciaram diretamente o seu nível trófico e habitat.

O estudo sugere que, enquanto as lulas do Oceano Antártico alteraram o seu habitat em resposta às condições ambientais em mudança, os seus papéis tróficos permaneceram estáveis. Esta adaptabilidade poderá garantir a sua contínua importância no ecossistema do Oceano Austral, mesmo com o progresso das alterações climáticas. Os resultados destacam a potencial resiliência destas espécies à variabilidade ambiental e o seu papel crítico na cadeia alimentar marinha. Este estudo fornece informações valiosas sobre as respostas ecológicas de espécies-chave de nécton no Oceano Austral, o que poderá ser crucial para prever futuras mudanças no ecossistema devido às alterações climáticas em curso.

Referência: Abreu J, Phillips RA, Ceia FR, Ireland L, Paiva VH, Xavier JC (2020) Long-term changes in habitat and trophic level of Southern Ocean squid in relation to environmental conditions. Sci Rep

DOI: 10.1038/s41598-020-72103-6

Autora: Sara Santos

O Ártico faz parte do imaginário, social/coletivo e individual. Esta região gélida tem características únicas que criaram um local inóspito, de difícil acesso, remoto, mas onde vivem comunidades indígenas. O imaginário desta região começou a ser criado com a chegada do navegador grego Pytheas, guiado pela Usa Maior “Arktos”, provocando ao longo dos séculos, mas em especial no século XIX, o desejo das potências europeias em chegar a este lugar inóspito.

O conceito “Polar Mediterranean” foi introduzido por Vilhjalmur Stefansson, no ano de 1920, por considerar que o oceano Ártico poderia ser visto como um mar Mediterrâneo. Valeu-lhe o nome de “Profeta do Norte”. Esta visão, para alguns paradoxal, demonstra uma perspetiva futurista de Vilhjalmur Stefansson sobre as potencialidades do Oceano Ártico. O futuro profético confirma o que os cientistas têm vindo a proclamar: a possibilidade de novas rotas marítimas e acesso a recursos. No que respeita às rotas marítimas, nos séculos XVI e XVII, acreditava-se que seria possível viajar da China até ao Atlântico Norte. E esta ideia confirma-se no século XXI.

As mudanças provocadas pelas alterações climáticas, alteraram o imaginário coletivo e individual do Ártico, permitindo uma maior abertura ao exterior e um novo foco no século XXI. Foco este que se verificou em diferentes momentos da história mundial, nomeadamente durante o século XX com a Segunda Guerra Mundial e a Guerra Fria, por ser um local geoestratégico de acesso e segurança. Deste modo,após o fim da Guerra Fria, desenvolveu-se um sentido de cooperação na região, por interesse comum dos estados Árticos. Com a adaptabilidade das comunidades às mudanças derivadas do degelo, uma semelhança entre o oceano Ártico e o mar Mediterrâneo pode ser apontada: a aproximação e conexão das comunidades numa maior interação com o mundo global. O Ártico deixa de ser periférico.

Referência: Villalobos Dantas, S. (2024). The Polar Mediterranean Imaginary. A Renewed Paradigm by Vilhjalmur Stefansson. Nordicum-Mediterraneum. Icelandic E-Journal of Nordicum and Mediterranean Studies.

https://nome.unak.is/wordpress/author/santi

Autora: Céline Rodrigues