KATHY NEWER/UNIVERSITY OF WASHINGTON
MADRID 8 set. (EUROPA PRESS) -
O micróbio prochlorococcus é o organismo fotossintetizante mais abundante no oceano, responsável por 5% da fotossíntese global, mas o aquecimento global ameaça sua sobrevivência.
Eles são cianobactérias, também conhecidas como algas verde-azuladas, e fornecem nutrientes aos animais em toda a cadeia alimentar. Mais de 75% das águas superficiais estão repletas de Prochlorococcus, mas com o aumento da temperatura do oceano, os pesquisadores temem que a água esteja ficando quente demais para sustentar a população.
Como o Prochlorococcus prospera nos trópicos, os pesquisadores previram que ele se adaptaria bem ao aquecimento global. Entretanto, um novo estudo revela que a Prochlorococcus prefere águas entre 19 e 29 graus Celsius e não tolera temperaturas muito mais altas. Os modelos climáticos preveem que as temperaturas dos oceanos subtropicais e tropicais excederão esse limite nos próximos 75 anos.
"Por muito tempo, os cientistas pensaram que o Prochlorococcus prosperaria no futuro, mas em regiões mais quentes ele não está se saindo tão bem, o que significa que haverá menos carbono - menos alimento - para o restante da cadeia alimentar marinha", disse François Ribalet, professor associado de pesquisa em oceanografia da Universidade de Washington, que liderou o estudo, em um comunicado.
Seus resultados foram publicados na Nature Microbiology em 8 de setembro.
Nos últimos 10 anos, Ribalet e seus colegas realizaram quase 100 cruzeiros de pesquisa para estudar o Prochlorococcus. Sua equipe analisou aproximadamente 800 bilhões de células do tamanho de Prochlorococcus ao longo de 240.000 quilômetros para determinar seu status e se elas podem se adaptar.
"Eu tinha perguntas muito básicas", disse Ribalet. "Elas ficam felizes quando está quente ou não? A maioria dos dados vem de células cultivadas em laboratório, mas Ribalet queria observá-las em seu habitat natural. Usando um citômetro de fluxo contínuo, chamado SeaFlow, eles dispararam um laser através da água para medir o tipo e o tamanho das células. Em seguida, criaram um modelo estatístico para monitorar o crescimento celular em tempo real, sem perturbar os micróbios.
A TAXA DE DIVISÃO CELULAR DESPENCA ACIMA DE 29 GRAUS CELSIUS
Os resultados mostraram que a taxa de divisão celular varia de acordo com a latitude, possivelmente devido à quantidade de nutrientes disponíveis, à luz solar ou à temperatura. Os pesquisadores excluíram os níveis de nutrientes e a luz solar antes de se concentrarem na temperatura. O Prochlorococcus se multiplica com mais eficiência em temperaturas da água entre 19 e 29 graus Celsius, mas acima de 29 graus Celsius, a taxa de divisão celular despencou, caindo para apenas um terço da observada a 19 graus Celsius. A abundância de células seguiu a mesma tendência.
No oceano, a mistura transporta nutrientes das profundezas para a superfície. Isso ocorre mais lentamente em águas mais quentes, e as águas superficiais em regiões mais quentes do oceano são pobres em nutrientes. As cianobactérias são um dos poucos micróbios que se adaptaram para viver nessas condições.
"No oceano aberto, nos trópicos, a água é azul brilhante e bonita porque contém muito poucos microrganismos além do Prochlorococcus", explicou Ribalet. Os micróbios podem sobreviver nessas áreas porque, por serem tão pequenos, precisam de muito pouco alimento. Sua atividade sustenta a maior parte da cadeia alimentar marinha, desde os pequenos herbívoros aquáticos até as baleias.
Ao longo de milhões de anos, o Prochlorococcus aperfeiçoou a capacidade de gerar mais com menos, eliminando genes desnecessários e conservando apenas o que é essencial para a vida em águas tropicais pobres em nutrientes. Essa estratégia funcionou de forma espetacular, mas agora, com o aquecimento dos oceanos em um ritmo sem precedentes, o Prochlorococcus está limitado por seu genoma. Ele não pode recuperar os genes de resposta ao estresse que foram descartados há muito tempo.
"Sua temperatura de esgotamento é muito mais baixa do que pensávamos", explicou Ribalet. Os modelos anteriores supunham que as células se dividiriam a uma taxa que não conseguiriam manter, pois não possuem o mecanismo celular para lidar com o estresse térmico.
A Prochlorocococcus é uma das duas cianobactérias que predominam em águas tropicais e subtropicais. A outra, Synechococcus, é maior, com um genoma menos estilizado. Os pesquisadores descobriram que, embora a Synechococcus possa tolerar águas mais quentes, ela precisa de mais nutrientes para sobreviver. Se a população de Prochlorococcus diminuir, o Synechococcus poderia ajudar a suprir essa falta, mas não está claro como isso afetaria a cadeia alimentar.
"Se o Synechococcus assumir o controle, não é certo que outros organismos poderão interagir com ele da mesma forma que fizeram com o Prochlorococcus durante milhões de anos", disse Ribalet.
As projeções climáticas estimam as temperaturas dos oceanos com base nas tendências das emissões de gases de efeito estufa. Nesse estudo, os pesquisadores analisaram como o Prochlorococcus poderia se comportar em cenários de aquecimento moderado e alto. Nos trópicos, o aquecimento moderado poderia reduzir a produtividade da Prochlorococcus em 17%, mas o aquecimento mais avançado a dizimaria em 51%. Globalmente, o cenário moderado resultou em um declínio de 10%, enquanto as previsões mais quentes reduziram a Prochlorococcus em 37%. "Sua área geográfica se expandirá para os polos, para o norte e para o sul", disse Ribalet. "Elas não desaparecerão, mas seu habitat mudará.
Esta notícia foi traduzida por um tradutor automático