Os cientistas descobriram uma fonte inesperada de alimento nas profundezas do oceano que pode mudar a forma como os investigadores compreendem os ecossistemas marinhos e o ciclo do carbono da Terra. Um novo estudo da Universidade do Sul da Dinamarca (SDU) sugere que os micróbios dos oceanos profundos não vivem num ambiente tão pobre em nutrientes.
O estudo descobriu que partículas finas que afundam, conhecidas como neve marinha, liberam carbono e nitrogênio dissolvidos à medida que afundam no fundo do mar. Esses vazamentos de nutrientes tornam-se uma fonte direta de alimento para os micróbios que vivem na água do mar circundante.
A pressão do oceano profundo desbloqueia nutrientes ocultos
A neve marinha consiste em pequenos aglomerados de algas mortas, micróbios e outros materiais orgânicos que flutuam pelo oceano. Segundo o estudo, quando essas partículas atingem uma profundidade de 2 a 6 quilômetros, uma enorme pressão hidrostática começa a deslocar delas a matéria orgânica dissolvida.
“A pressão age quase como um espremedor gigante”, diz o primeiro autor do estudo, o biólogo e professor associado Peter Stief, dos centros de pesquisa Nordcee e do Centro de Pesquisa Dinamarquês Hadal, “ela extrai os compostos orgânicos dissolvidos das partículas e os micróbios podem usá-los imediatamente”.
As descobertas foram publicadas em Conquistas da ciência no artigo, “A pressão hidrostática causa lixiviação severa de matéria orgânica dissolvida de partículas de ‘neve marinha’.”
Os pesquisadores estimam que a neve marinha que afunda pode perder até 50% de seu carbono original e 58% a 63% de seu nitrogênio original durante sua descida pelas profundezas do oceano.
A descoberta pode revolucionar a compreensão do ciclo do carbono
Os resultados também têm implicações importantes para o ciclo do carbono da Terra.
Os cientistas há muito que presumem que a maior parte do carbono transportado pela neve marinha acaba nos sedimentos oceânicos profundos. No entanto, se grandes quantidades de carbono vazarem antes de as partículas atingirem o fundo do mar, menos carbono poderá ser armazenado permanentemente nos sedimentos do que se pensava anteriormente.
Em vez disso, grande parte deste carbono dissolvido permanece suspenso nas águas profundas do oceano, onde pode permanecer durante centenas ou mesmo milhares de anos antes de regressar gradualmente à superfície do oceano e, eventualmente, à atmosfera. Em contraste, o carbono escondido nos sedimentos do fundo do mar pode permanecer preso durante milhões de anos, acumulando-se ao longo de vastos períodos de tempo. A maior parte do petróleo e do gás natural produzidos hoje é o resultado deste processo de sepultamento de longo prazo.
“Este processo afeta a quantidade de carbono que pode ser armazenada no oceano e por quanto tempo”, diz Peter Stiff, “o que é importante para compreender os processos climáticos e para melhorar os modelos futuros”.
Imitação de neve marinha sob extrema pressão
Para investigar esse processo, os pesquisadores recriaram a neve marinha em laboratório usando diatomáceas, algas microscópicas que se aglomeram naturalmente quando submersas no oceano.
A equipe colocou essas partículas artificiais em tanques de pressão rotativos especialmente projetados que mantinham a neve marinha suspensa em vez de permitir que ela se assentasse. Esta configuração permitiu aos investigadores medir a quantidade de carbono e azoto que vazou em condições semelhantes às encontradas nas profundezas do oceano.
Seus experimentos mostraram que até metade do conteúdo de carbono nas partículas vazou durante a imersão. A maior parte do material liberado consistia em proteínas e carboidratos, que os micróbios de vida livre das profundezas do mar podem consumir facilmente.
Os micróbios reagem quase imediatamente
O vazamento de nutrientes encorajou rapidamente o crescimento microbiano.
Em apenas dois dias, o número de bactérias aumentou 30 vezes e a frequência respiratória aumentou dramaticamente. Estes resultados indicam que a matéria orgânica dissolvida libertada da neve do mar é uma fonte rápida e valiosa de energia para os micróbios que vivem em grandes profundidades.
Os investigadores também observaram o mesmo padrão de fuga em várias espécies de diatomáceas, sugerindo que o mecanismo está provavelmente difundido em todos os oceanos do mundo.
Próxima parada: o Oceano Ártico
A próxima etapa da pesquisa passará do laboratório para o mar aberto.
A equipe planeja procurar impressões digitais moleculares desse processo em águas superficiais e profundas durante uma próxima expedição ao Ártico a bordo de um navio de pesquisa alemão. Estrela polar. A detecção dessas assinaturas na natureza ajudaria a confirmar que o vazamento induzido por pressão observado em laboratório ocorre em todas as profundezas do oceano.
O estudo, “A pressão hidrostática causa forte vazamento de matéria orgânica dissolvida de partículas de ‘neve marinha'” foi escrito por Peter Stief, Juta Nigemann, Margot Bligh, Hagen Buck-Wies, Urban Wünsch, Michael Steinke, Jan-Hendrik Hehemann e Roni N. Glud.
A pesquisa foi apoiada pela Fundação Nacional de Pesquisa Dinamarquesa, pelo programa de pesquisa e inovação Horizonte 2020 da União Europeia e pela Fundação de Pesquisa Independente da Dinamarca.
