Cientistas descobrem o cemitério de baleias mais profundo e maior do Oceano Índico com fósseis de 5,3 milhões de anos

Uma descoberta subaquática sem precedentes

Nas profundezas escuras do sudeste do Oceano Índico, uma equipa de investigação liderada pela China descobriu uma maravilha que surpreendeu cientistas marinhos de todo o mundo. Utilizando o submersível tripulado Fendouzhe, capaz de descer a 11 000 metros, os investigadores mapearam um vasto cemitério subaquático contendo os restos de centenas de baleias, algumas das quais repousam no fundo do mar há mais de cinco milhões de anos. A descoberta, publicada na revista Nature, representa a necrópole de baleias mais profunda, mais antiga e mais extensa alguma vez documentada na Terra.

A expedição decorreu entre fevereiro e março de 2023, quando o navio de investigação Tan Suo Yi Hao explorou a Zona Diamantina, uma remota zona de fratura de cristas e fossas submarinas localizada aproximadamente 1 600 quilómetros a oeste da Austrália. Durante um mergulho inicial na Fossa de Dordrecht, os cientistas encontraram pela primeira vez fósseis de baleias a uma profundidade de 7 002 metros. O que começou como uma observação intrigante transformou-se rapidamente numa investigação de um mês que envolveu 32 mergulhos adicionais. A equipa acabou por catalogar 485 sítios de fósseis de baleias e quedas de baleias ativas que se estendem por uma distância extraordinária ao longo do fundo do mar.

Xiaotong Peng, diretor-adjunto do Instituto de Ciência e Engenharia do Mar Profundo da Academia Chinesa de Ciências e autor principal do estudo, manifestou profunda surpresa com a escala da descoberta. Os investigadores tinham como objetivo investigar a biodiversidade, os ecossistemas, a poluição e os processos geológicos na zona hadal, as partes mais profundas do oceano entre 6 000 e 11 000 metros. Em vez disso, encontraram um arquivo fóssil de magnitude sem precedentes.

Descobrir uma necrópole desta escala foi completamente inesperado. A dimensão da distribuição, a profundidade e o intervalo de idade estavam muito além de tudo o que tínhamos imaginado.

A revelação provocou entusiasmo em toda a comunidade científica, com investigadores a comparar a importância do local a descobertas marcantes anteriores, como as primeiras fontes hidrotermais em 1977. O simples número de restos promete reformular a compreensão da ecologia do mar profundo e da evolução dos cetáceos ao longo de escalas de tempo geológicas.

Um cemitério que se estende pelo abismo

A necrópole recém-descoberta estende-se por aproximadamente 1 200 quilómetros ao longo do fundo do mar, tornando-a não apenas uma anomalia localizada, mas um vasto supercorredor paleontológico. Localizado a profundidades que variam entre 4 200 e 7 002 metros, o local ultrapassa largamente o limite da zona hadal, que começa a 6 000 metros abaixo da superfície. Registos anteriores de quedas de baleias estavam em grande parte limitados a profundidades inferiores a 4 000 metros, com o exemplo conhecido mais profundo antes desta descoberta a situar-se a 4 204 metros. As descobertas na Zona Diamantina estendem o intervalo de profundidade conhecido para estes ecossistemas em mais de 2 500 metros, estabelecendo um dos habitats de queda de baleias mais profundos conhecidos no oceano.

Os investigadores identificaram 476 restos fossilizados de baleias, juntamente com cinco carcaças recentemente mortas em estágios avançados de decomposição. Com base em extrapolação sistemática a partir de dados de levantamento, a equipa estima que a área possa albergar entre sete e oito carcaças modernas e cerca de 750 fósseis por quilómetro quadrado. Algumas projeções sugerem que mais de 10 milhões de carcaças de baleias podem estar espalhadas pela região mais ampla, representando aproximadamente 6,7 milhões de toneladas de carbono sequestrado que continua a alimentar a vida no mar profundo.

Nick Pyenson, curador de mamíferos marinhos fósseis no Museu Nacional de História Natural do Smithsonian, comentou o âmbito extraordinário do local.

Cobre mais de 1 200 quilómetros, o que desafia a credibilidade.

Jon Copley, professor de exploração oceânica na Universidade de Southampton, observou que encontrar quase 800 esqueletos por quilómetro quadrado foi uma genuína surpresa. Explicou que as quedas de baleias funcionam tipicamente como habitats isolados para animais do mar profundo, mas esta concentração sugeria algo único sobre a geografia e a oceanografia da região. Stephen J Godfrey, do Museu Marinho de Calvert, descreveu o cemitério como uma descoberta verdadeiramente única, escrevendo que a investigação lhe fez lembrar um trailer do primeiro de uma série de filmes épicos.

Vida após a morte nas profundezas

Quando uma baleia morre e afunda até ao fundo do oceano, o seu corpo inicia um dos fenómenos ecológicos mais notáveis da biologia marinha. Conhecida como queda de baleia, a carcaça torna-se um oásis de vida num ambiente onde o alimento é de outra forma escasso. A descoberta na Zona Diamantina inclui cinco quedas de baleias ativas atualmente repletas de organismos que dependem inteiramente destes restos em decomposição. Estes locais ativos estão na fase sulfofílica, onde as bactérias decompõem os lípidos no interior dos ossos e libertam compostos de enxofre que sustentam comunidades especializadas de invertebrados.

A equipa de investigação observou densos tapetes microbianos esbranquiçados que cobriam os ossos, juntamente com vermes Osedax que perfuram ossos, estrelas quebradiças, medusas, moluscos bivalves, crustáceos e cnidários. Muitas destas criaturas podem representar espécies anteriormente desconhecidas para a ciência. As densidades de alguns organismos atingiram até 2 800 indivíduos por metro quadrado, criando ecossistemas vibrantes num fundo oceânico de outra forma escuro e frio. Peng Zhou, geólogo de mar profundo na Academia Chinesa de Ciências, descreveu a experiência de testemunhar estas comunidades em primeira mão.

Os ecossistemas vibrantes que vimos ofereceram uma perspetiva completamente diferente deste fundo oceânico de outra forma escuro e frio.

As quedas de baleias progridem através de quatro fases reconhecidas. Primeiro, grandes necrófagos, como mixinas e tubarões-dorminhocos, consomem os tecidos moles durante um período de meses. Segundo, organismos mais pequenos colonizam os ossos e o sedimento circundante durante uma fase de enriquecimento que pode durar anos. Terceiro, a fase sulfofílica começa quando as bactérias decompõem as gorduras dentro dos ossos, gerando substâncias químicas que sustentam mexilhões, vermes e outros organismos quimiossintéticos durante décadas. Finalmente, uma vez esgotado todo o material orgânico, os ossos nus tornam-se uma estrutura de recife para filtradores, como esponjas e anémonas-do-mar.

Giovanni Bianucci, paleontólogo na Universidade de Pisa e coautor do estudo, salientou a importância biológica destas comunidades extremas.

Esta descoberta demonstra que estes ambientes extremos e inexplorados albergam espécies e ecossistemas ainda desconhecidos para a ciência, e que estamos, portanto, ainda longe de compreender a verdadeira biodiversidade do nosso planeta.

Fósseis que reescrevem a história evolutiva

Entre os 43 espécimes fósseis recolhidos pelo submersível Fendouzhe com braços robóticos, os investigadores identificaram restos de cinco espécies de baleias-de-bico e uma espécie de baleia-de-barbas. Os fósseis variavam em idade entre aproximadamente 120 000 anos e 5,26 milhões de anos, com datação isotópica de estrôncio nos ossos a confirmar que quedas de baleias ocorreram nesta região pelo menos desde o início do Plioceno. Esta cronologia oferece uma janela contínua para a história dos cetáceos ao longo de milhões de anos.

O fóssil mais antigo pertencia a uma baleia-de-bico extinta do género Pterocetus, datado de há cerca de 5,3 milhões de anos. Outra descoberta significativa representava uma espécie inteiramente nova, que os investigadores designaram formalmente como Pterocetus diamantinae em homenagem ao local da descoberta. Giovanni Bianucci observou que os fragmentos de crânio apresentavam diferenças anatómicas suficientes em relação às espécies conhecidas para justificar a nova classificação. A descoberta melhora a nossa compreensão da história evolutiva das baleias-de-bico e ajuda a esclarecer como este grupo altamente especializado evoluiu ao longo de milhões de anos.

Além das espécies extintas, o registo fóssil incluía restos de baleias-de-bico existentes, como a baleia-de-bico de Andrews e a baleia-de-dentes-de-correia, demonstrando que certas linhagens ocuparam estas águas profundas durante milhões de anos. Um único fóssil de uma baleia-de-barbas, identificado como pertencente à espécie de baleia-sei, também foi recuperado entre um conjunto dominado por baleias-de-bico.

A maior carcaça ativa descoberta foi uma baleia-minke-antártica com cinco metros de comprimento, encontrada a uma profundidade de 5 610 metros. Esta descoberta foi particularmente notável porque as baleias-minke são espécies filtradoras que tipicamente se alimentam a profundidades mais rasas, enquanto as baleias-de-bico são caçadoras de mergulho profundo. A mistura de espécies de mergulho raso e de mergulho profundo entre os restos apresenta um enigma que os cientistas ainda estão a tentar resolver. Craig Smith, especialista em quedas de baleias na Universidade do Havai e que não participou no estudo, considerou o vasto número de quedas de baleias fósseis documentadas verdadeiramente surpreendente e de grande importância para compreender a evolução e distribuição das baleias ao longo do tempo geológico.

Porque se reuniram tantas baleias aqui?

A concentração extraordinária de restos de baleias na Zona Diamantina levanta uma questão premente sobre como se formou este cemitério. Os investigadores acreditam que uma combinação de fatores geográficos, oceanográficos e biológicos criou condições perfeitas para a acumulação de carcaças ao longo de milhões de anos. A própria Zona de Fratura Diamantina formou-se entre 60 e 50 milhões de anos atrás, quando os continentes australiano e antártico se separaram, criando uma paisagem complexa de cristas e fossas que mais tarde influenciaria as correntes oceânicas e as rotas de migração.

A topografia em forma de V da zona parece funcionar como um funil natural, canalizando as baleias mortas que afundam através da coluna de água em direção ao fundo da fossa. Esta característica geológica provavelmente impede que as carcaças se afastem e, em vez disso, concentra-as em áreas específicas onde podem ser enterradas e preservadas. No entanto, a topografia por si só não explica o simples número de restos.

A área provavelmente serve tanto como corredor migratório como habitat de alimentação privilegiado. Baleias filtradoras, como as minke-antárticas, podem passar pela região durante migrações sazonais, enquanto as baleias-de-bico de mergulho profundo caçam lulas nas águas circundantes. Alguns investigadores conjeturam que as baleias-de-bico que mergulham a profundidades extremas nesta região podem atingir limites fisiológicos, aumentando o seu risco de exaustão fatal ou doença de descompressão. Xikun Song, investigador de biodiversidade marinha na Academia Chinesa de Ciências, explicou que as baleias-de-bico de mergulho profundo que excedem 3 000 metros podem encontrar tensões físicas que se revelam fatais.

Jon Copley sugeriu que a necrópole provavelmente resulta de a área se situar numa rota de migração para espécies filtradoras, ao mesmo tempo que proporciona um terreno de caça para as baleias-de-bico. Estes caçadores podem chegar extremamente perto dos seus limites físicos quando mergulham na zona de fratura em busca de presas, falhando ocasionalmente o regresso à superfície. Esta combinação de tráfego regular e condições de caça traiçoeiras pode ter criado as condições perfeitas para uma acumulação em massa ao longo do tempo geológico.

O segredo de cinco milhões de anos de preservação

Encontrar ossos no fundo do mar não é invulgar, mas descobrir fósseis que permaneceram intactos durante mais de cinco milhões de anos exige condições excecionais. A Zona Diamantina proporciona uma combinação rara de fatores que protegeram estes restos dos processos habituais de decomposição e destruição. O fator mais significativo envolve a anatomia invulgar das próprias baleias-de-bico. Estes animais possuem rostros, ou focinhos, extremamente densos, ricos em minerais e fisicamente resistentes à degradação. Xiaotong Peng comparou esta densidade óssea a uma armadura, observando que a estrutura densa torna os ossos menos palatáveis para organismos que perfuram ossos e mais duráveis sob pressão extrema.

As condições ambientais na Zona Diamantina também desempenham um papel crítico. As taxas de sedimentação na região são extraordinariamente baixas, com apenas 0,05 a 0,55 milímetros de material depositado por mil anos ao longo dos últimos cinco milhões de anos. Este enterro lento significa que os fósseis não foram rapidamente sufocados por sedimentos que os pudessem esmagar ou obscurecer. Em vez disso, permaneceram expostos o tempo suficiente para desenvolver revestimentos protetores de óxidos de ferromanganês, que selam os ossos do ambiente circundante e criam sarcófagos naturais.

O próprio ambiente do mar profundo contribui para a preservação. Temperaturas frias e condições químicas estáveis minimizam a meteorização física e química. Sem as flutuações de temperatura e química encontradas em águas mais rasas, os ossos sofrem muito pouca erosão. Como resultado, os fósseis escaparam a serem comidos ou dissolvidos durante mais de cinco milhões de anos, criando um registo contínuo da vida e morte das baleias que remonta ao Plioceno.

O que esta descoberta significa para a ciência e a conservação

Além do seu valor como tesouro paleontológico, a necrópole da Diamantina tem um peso profundo na forma como os cientistas compreendem a biodiversidade e a evolução do mar profundo. Os autores do estudo escreveram que as suas descobertas reformulam a compreensão dos limites e da biogeografia dos ecossistemas de queda de baleias. Ao estabelecer que estas comunidades podem prosperar a profundidades superiores a 6 700 metros, a investigação amplia os limites ambientais conhecidos para a vida quimiossintética e sugere que arquivos ocultos comparáveis podem estar generalizados nos oceanos profundos globais.

As quedas de baleias parecem funcionar como hotspots evolutivos e pontos de ligação biogeográficos para a fauna dependente de sulfuretos, potencialmente ligando comunidades distantes do mar profundo que de outra forma permaneceriam isoladas. Alguns dos animais observados no local também habitam fontes hidrotermais e infiltrações frias, sugerindo que as carcaças de baleias podem ajudar a ligar estes ecossistemas díspares através de vastas distâncias. O carbono preso nas estimadas milhões de carcaças, cerca de 6,7 milhões de toneladas, realça o papel das quedas de baleias no ciclo do carbono no mar profundo.

A descoberta também levanta importantes questões de conservação. Xikun Song observou que as fossas marinhas enfrentam ameaças crescentes da poluição e da atividade humana, mesmo a profundidades extremas. Argumentou que o estabelecimento de áreas marinhas protegidas em ecossistemas de fossas deveria ser considerado para preservar as últimas fronteiras do nosso planeta e o seu património evolutivo único. O professor Peng sugeriu que necrópoles de baleias semelhantes provavelmente existem noutros habitats centrais para as baleias-de-bico, o que significa que futuras expedições poderão descobrir locais adicionais de importância comparável.

Com tantas novas espécies provavelmente à espera de descrição e o potencial de mais fósseis escondidos sob o sedimento, a Zona Diamantina cimentou o seu lugar como uma das descobertas marinhas mais significativas das últimas décadas. Os investigadores esperam que a exploração contínua deste arquivo subaquático produza conhecimentos sobre climas antigos, correntes oceânicas em mudança e a evolução prolongada dos mamíferos marinhos ao longo de vastas escalas temporais.

Pontos-chave

• Investigadores chineses descobriram um enorme cemitério de baleias na Zona Diamantina do Oceano Índico, estendendo-se por 1 200 quilómetros a profundidades até 7 002 metros.
• O local contém 485 sítios de fósseis de baleias e quedas de baleias ativas, com restos que remontam a pelo menos 5,3 milhões de anos, ao início do Plioceno.
• Cinco quedas de baleias ativas albergam diversas comunidades do mar profundo, incluindo vermes que comem ossos, estrelas quebradiças e moluscos, muitos potencialmente representando novas espécies.
• Os investigadores identificaram uma nova espécie extinta de baleia-de-bico, Pterocetus diamantinae, juntamente com fósseis de linhagens de baleias extintas e vivas.
• A concentração de restos provavelmente resulta da topografia em forma de V que canaliza as carcaças e de a área servir tanto como corredor migratório como habitat de alimentação em profundidade.
• A preservação excecional deve-se a ossos de baleia extremamente densos, sedimentação mínima, revestimentos de óxidos de ferromanganês e condições estáveis do mar profundo.
• As descobertas ampliam o intervalo de profundidade conhecido para os ecossistemas de queda de baleias em mais de 2 500 metros e estabelecem os fundos do mar profundo como importantes arquivos para traçar a evolução dos cetáceos.