Evento de branqueamento

Uma vista aérea de uma nuvem de precipitação de um evento de branqueamento no Lago Ontário

Um evento de branqueamento é um fenômeno que ocorre quando uma nuvem suspensa de partículas finas de carbonato de cálcio se precipita em corpos d'água, geralmente durante os meses de verão, como resultado da atividade microbiológica fotossintética ou da perturbação de sedimentos.[1][2][3] O fenômeno recebe seu nome devido à cor branca e calcária que confere à água. Esses eventos podem ocorrer em águas temperadas e tropicais, podendo se estender por centenas de metros.[3] Eles também podem ocorrer em ambientes marinhos e de água doce.[4] A origem dos eventos de branqueamento é debatida na comunidade científica, e não está claro se há uma causa única e específica. Geralmente, acredita-se que resultem da ressuspensão de sedimentos do fundo ou do aumento da atividade de micro-organismos, como o fitoplâncton.[1][5][6] Como os eventos de branqueamento afetam a química aquática, as propriedades físicas e o ciclo do carbono, estudar os mecanismos por trás deles tem relevância científica de inúmeras formas.[2][7][8][9][10]

Características

As nuvens de eventos de branqueamento consistem em polimorfos de carbonato de cálcio; a aragonita tende a ser o precipitado dominante, mas estudos em lagos oligotróficos [en] e mesotróficos [en] indicam que a calcita pode ser favorecida.[3][7] Esses eventos foram observados em águas tropicais e temperadas, podendo cobrir centenas de metros.[3] Eles ocorrem com maior frequência nos meses de verão, pois águas mais quentes favorecem a precipitação de carbonato de cálcio, especialmente em águas duras.[3][10] Os eventos de branqueamento são caracterizados por manchas brancas e turvas na água, mas podem apresentar tonalidades mais acinzentadas em águas muito rasas (menos de 5 metros de profundidade).[2] Em alguns casos, o branqueamento pode ser críptico (invisível na superfície), mas ainda assim gerar carbonato de cálcio.[11] Eventos em águas rasas tendem a durar menos de um dia, enquanto em águas mais profundas podem persistir por vários dias ou até meses.[2] Independentemente da duração, as nuvens geradas aumentam a turbidez e dificultam a penetração da luz.[10]

Causas Potenciais

Há debates sobre a causa exata dos eventos de branqueamento, e, apesar de muitas pesquisas, ainda não há consenso definitivo sobre os mecanismos químicos envolvidos. As três causas mais sugeridas são: processos microbiológicos, ressuspensão de sedimentos marinhos ou de fundo e precipitação direta espontânea da água.[2][3][12] Destas, a última é considerada improvável devido à cinética de reação desfavorável para a precipitação espontânea de carbonato de cálcio.[2] Também é possível que mais de um desses fatores contribua para os eventos de branqueamento na mesma região.[12]

Atividade microbiológica

Evidências significativas indicam que a atividade de fotossíntese de picoplâncton, pico-cianobactérias e fitoplâncton cria condições favoráveis para a precipitação de carbonato.[2][3][7] Essa relação é observada quando florescimentos planctônicos coincidem com os eventos.[2][7] Por meio da fotossíntese, esses organismos absorvem carbono inorgânico [en], elevam o pH da água e alteram sua alcalinidade, promovendo a precipitação de carbonato de cálcio.[2][7] A influência termodinâmica do carbono inorgânico na produção de carbonato de cálcio durante o branqueamento é ilustrada na equação abaixo. Além disso, em alguns casos, o tipo de carbonato de cálcio encontrado na nuvem de branqueamento corresponde ao encontrado nas membranas de cianobactérias locais.[4] A hipótese é que as substâncias poliméricas extracelulares (EPS) produzidas por esses microrganismos podem atuar como cristais germinativos [en] que dão início ao processo de precipitação.[2][7] No entanto, as pesquisas atuais sobre as especificidades dessas EPS e os mecanismos fisiológicos exatos da absorção de carbono pelos microrganismos são limitadas.[2][7]

Ressuspensão de sedimentos

Em águas mais rasas, evidências sugerem que a atividade de pescadores locais e de vida marinha, como peixes e certas espécies de tubarões, pode perturbar sedimentos de fundo contendo partículas de carbonato de cálcio, levando à sua suspensão.[2] Como os micro-organismos afetam a química da água de maneira observável e requerem certos níveis de nutrientes para prosperar, eventos de branqueamento em águas pobres em nutrientes, onde não há diferença significativa de alcalinidade entre águas com e sem branqueamento, reforçam a ideia de que a ressuspensão de sedimentos é uma causa primária.[13]

Relevância

Os eventos de branqueamento têm um impacto singular nas águas ao seu redor. O fato de as nuvens de carbonato de cálcio aumentarem a turbidez e a refletância da luz tem implicações para organismos e processos que dependem dela.[4] Ademais, esses eventos podem funcionar como um mecanismo de transporte de carbono orgânico para a zona bentônica, o que é relevante para o ciclo de nutrientes [en].[14] As nuvens abundantes em cianobactérias também têm potencial para servir como meio de estudo do papel desses micro-organismos no ciclo do carbono (especialmente em relação às mudanças climáticas) e sua possível contribuição na identificação de rochas geradoras de petróleo.[8][9]

Referências

  1. ↑ a b «Whiting Event, Lake Ontario». NASA Earth Observatory (em inglês). 24 de agosto de 2013. Consultado em 29 de setembro de 2025 
  2. ↑ a b c d e f g h i j k l Larson, Erik B.; Mylroie, John E. (dezembro de 2014). «A review of whiting formation in the Bahamas and new models». Carbonates and Evaporites (em inglês). 29 (4): 337–347. ISSN 0891-2556. doi:10.1007/s13146-014-0212-7. Consultado em 29 de setembro de 2025 
  3. ↑ a b c d e f g Sondi, Ivan; Juračić, Mladen (janeiro de 2010). «Whiting events and the formation of aragonite in Mediterranean Karstic Marine Lakes: new evidence on its biologically induced inorganic origin: Whiting events and aragonite». Sedimentology (em inglês). 57 (1): 85–95. doi:10.1111/j.1365-3091.2009.01090.x. Consultado em 29 de setembro de 2025 
  4. ↑ a b c Long, Jacqueline S.; Hu, Chuanmin; Robbins, Lisa L.; Byrne, Robert H.; Paul, John H.; Wolny, Jennifer L. (setembro de 2017). «Optical and biochemical properties of a southwest Florida whiting event». Estuarine, Coastal and Shelf Science (em inglês). 196: 258–268. doi:10.1016/j.ecss.2017.07.017. Consultado em 29 de setembro de 2025 
  5. ↑ Schultze-Lam, Susanne; Schultze-Lam, Susanne; Beveridge, Terrance J.; Des Marais, David J. (janeiro de 1997). «Whiting events: Biogenic origin due to the photosynthetic activity of cyanobacterial picoplankton». Limnology and Oceanography (em inglês). 42 (1): 133–141. ISSN 0024-3590. doi:10.4319/lo.1997.42.1.0133. Consultado em 29 de setembro de 2025 
  6. ↑ «Whiting in Lake Michigan». NASA Earth Observatory (em inglês). 18 de setembro de 2001. Consultado em 29 de setembro de 2025 
  7. ↑ a b c d e f g Dittrich, Maria; Obst, Martin (dezembro de 2004). «Are Picoplankton Responsible for Calcite Precipitation in Lakes?». AMBIO: A Journal of the Human Environment (em inglês). 33 (8): 559–564. ISSN 0044-7447. doi:10.1579/0044-7447-33.8.559. Consultado em 29 de setembro de 2025 
  8. ↑ a b Shinn, Eugene A.; Kendall, Christopher G. St. C. (31 de dezembro de 2011). Day-Stirrat, Ruarri; Janson, Xavier; Wright, Wayne, eds. «Back to the Future». The Sedimentary Record. 9 (4): 4–9. doi:10.2110/sedred.2011.4.4. Consultado em 29 de setembro de 2025 
  9. ↑ a b Yates, K. K.; Robbins, L. L. (2001). «Microbial Lime-Mud Production and Its Relation to Climate Change». AAPG Studies in Geology: Geological Perspectives of Global Climate Change (em inglês). 47: 266–283. Consultado em 29 de setembro de 2025 
  10. ↑ a b c Effler, Steven W.; Perkins, Mary Gail; Greer, Harry; Johnson, David L. (abril de 1987). «EFFECT OF "WHITING" ON OPTICAL PROPERTIES AND TURBIDITY IN OWASCO LAKE, NEW YORK 1». JAWRA Journal of the American Water Resources Association (em inglês). 23 (2): 189–196. ISSN 1093-474X. doi:10.1111/j.1752-1688.1987.tb00796.x. Consultado em 29 de setembro de 2025 
  11. ↑ Bialik, Or M.; Sisma-Ventura, Guy; Vogt-Vincent, Noam; Silverman, Jacob; Katz, Timor (24 de setembro de 2022). «Role of oceanic abiotic carbonate precipitation in future atmospheric CO2 regulation». Scientific Reports (em inglês). 12 (1). ISSN 2045-2322. PMC 9509385Acessível livremente. PMID 36153366. doi:10.1038/s41598-022-20446-7. Consultado em 29 de setembro de 2025 
  12. ↑ a b Long, Jacqueline S.; Hu, Chuanmin; Wang, Mengqiu (fevereiro de 2018). «Long-term spatiotemporal variability of southwest Florida whiting events from MODIS observations». International Journal of Remote Sensing (em inglês). 39 (3): 906–923. ISSN 0143-1161. doi:10.1080/01431161.2017.1392637. Consultado em 29 de setembro de 2025 
  13. ↑ Morse, John W.; Gledhill, Dwight K.; Millero, Frank J. (agosto de 2003). «Caco3 precipitation kinetics in waters from the great Bahama bank:». Geochimica et Cosmochimica Acta (em inglês). 67 (15): 2819–2826. doi:10.1016/S0016-7037(03)00103-0. Consultado em 29 de setembro de 2025 
  14. ↑ Hodell, David A.; Schelske, Claire L. (março de 1998). «Production, sedimentation, and isotopic composition of organic matter in Lake Ontario». Limnology and Oceanography (em inglês). 43 (2): 200–214. ISSN 0024-3590. doi:10.4319/lo.1998.43.2.0200. Consultado em 29 de setembro de 2025 

Leitura complementar

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