No terrível rastro de um derramamento de óleo, normalmente é o menor dos organismos que faz a maior parte da limpeza. Surpreendentemente, os cientistas sabem muito pouco sobre as ferramentas que essas minúsculas equipes de limpeza têm à disposição.
Mas agora, graças a um novo estudo, os pesquisadores descobriram um novo ciclo de emissões de hidrocarbonetos naturais e reciclagem facilitado por uma ampla gama de pequenos organismos – o que poderia nos ajudar a entender melhor como alguns micróbios têm o poder de limpar a bagunça e o óleo derramar folhas no oceano.
“Apenas dois tipos de cianobactérias marinhas estão adicionando 500 vezes mais hidrocarbonetos ao oceano por ano do que a soma de todos os outros tipos de insumos de petróleo no oceano, incluindo vazamentos naturais de óleo, derramamentos de óleo, despejo de combustível e escoamento da terra “, disse o cientista da Terra Connor Love, da Universidade da Califórnia, Santa Bárbara (UCSB).
Mas, ao contrário das contribuições humanas mais familiares de hidrocarbonetos para o nosso oceano, este não é um depósito local de mão única.
Esses hidrocarbonetos, principalmente na forma de pentadecano (nC15), estão espalhados por 40% da superfície da Terra e outros micróbios se alimentam deles. Eles estão constantemente sendo ciclados de tal forma que Love e seus colegas estimam que apenas cerca de 2 milhões de toneladas métricas estão presentes na água a qualquer momento.
“A cada dois dias você produz e consome todo o pentadecano do oceano”, explicou Love.
Acima: Uma espécie de cianobactéria marinha distribuída globalmente, Prochlorococcus.
Hoje, as pegadas de hidrocarbonetos da humanidade podem ser encontradas na maioria dos aspectos do nosso entorno. Emitimos essas moléculas compostas apenas de átomos de carbono e hidrogênio de muitas maneiras – a maior parte por meio da extração e uso de combustíveis fósseis, mas também de plásticos, cozinha, velas, pintura e assim por diante.
Portanto, provavelmente não deveria ser uma grande surpresa que traços de nossas próprias emissões abafassem nossa capacidade de ver o imenso ciclo de hidrocarbonetos que ocorre naturalmente em nossos oceanos.
Foi necessário algum esforço de Love e colegas para identificar claramente este ciclo global pela primeira vez.
Longe da maioria das fontes humanas de hidrocarbonetos, nas águas subtropicais pobres em nutrientes do Atlântico Norte, a equipe teve que posicionar o navio que fez a amostragem para enfrentar o vento, para que o óleo diesel que também contém pentadecano não contaminasse os sete locais de estudo. Ninguém tinha permissão para cozinhar, fumar ou pintar no convés durante as coletas.
“Não sei se você já esteve em uma nave por um longo período de tempo, mas você pinta todos os dias”, explicou o cientista da Terra David Valentine da UCSB. “É como a ponte Golden Gate: você começa de um lado e, quando chega ao outro lado, é hora de recomeçar.”
De volta à terra, os pesquisadores puderam confirmar se o pentadecano em suas amostras de água do mar era de origem biológica, usando um cromatógrafo de gás.
Analisando seus dados, eles descobriram que as concentrações de pentadecano aumentavam com a maior abundância de células de cianobactérias, e a distribuição geográfica e vertical do hidrocarboneto era consistente com a ecologia desses micróbios.
Cyanobacteria Prochlorococcus e Synechococcus são responsáveis por cerca de um quarto da conversão do oceano global de energia solar em matéria orgânica (produção primária) e o cultivo anterior em laboratório revelou que eles produzem pentadecano no processo.
Valentine explica que as cianobactérias provavelmente usam pentadecano como um componente mais forte para membranas celulares altamente curvas, como as encontradas nos cloroplastos (a organela que fotossintetiza).
O ciclo do pentadecano no oceano também segue o ciclo diário dessas cianobactérias – sua migração vertical na água em resposta às mudanças na intensidade da luz ao longo do dia.
Juntas, essas descobertas sugerem que as cianobactérias são de fato a fonte do pentadecano biológico, que é então consumido por outros microorganismos que produzem o dióxido de carbono que as cianobactérias usam para continuar o ciclo.
A equipe de Love identificou dezenas de bactérias e arquéias de superfície que floresceram em resposta à adição de pentadecano em suas amostras.
Então, eles testaram para ver se os micróbios consumidores de hidrocarbonetos também poderiam quebrar o petróleo. Os pesquisadores adicionaram um hidrocarboneto de petróleo a amostras cada vez mais próximas de áreas com infiltração ativa de óleo, no Golfo do México.
Infelizmente, apenas as amostras de mar de áreas já expostas a hidrocarbonetos não biológicos continham micróbios que floresceram em resposta ao consumo dessas moléculas.
Testes de DNA mostraram que genes que codificam proteínas que podem degradar esses hidrocarbonetos diferem entre os micróbios, com um contraste evidente entre aqueles que comeram hidrocarbonetos biológicos e aqueles que devoraram os derivados do petróleo.
“Demonstramos que existe um ciclo de hidrocarbonetos massivo e rápido que ocorre no oceano e que é distinto da capacidade do oceano de responder à entrada de petróleo”, disse Valentine.
Os pesquisadores começaram a sequenciar os genomas dos micróbios em sua amostra para entender melhor a ecologia e a fisiologia das criaturas envolvidas no ciclo natural de hidrocarbonetos da Terra.
“Eu acho que [essas descobertas revelam] o quanto não sabemos sobre a ecologia de muitos organismos consumidores de hidrocarbonetos”, disse Love.
Publicado em 04/02/2021 22h46
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