O oceano sem luz, região abaixo da camada iluminada pelo Sol, guarda um mistério que desafia uma das teorias mais aceitas da oceanografia moderna. Um estudo internacional publicado na revista Nature Geoscience revelou que os microrganismos mais abundantes dessas profundezas têm um papel muito menor do que se imaginava na captura de carbono no chamado 'oceano escuro', ambiente crucial para o equilíbrio biológico dos oceanos.
Descoberta surpreendente
A descoberta surpreendeu pesquisadores porque a ciência trabalhava com a hipótese de que a maior parte da fixação de carbono abaixo da camada iluminada era sustentada principalmente pela nitrificação, processo conduzido por arqueias oxidantes de amônia. No entanto, os novos dados indicam que essa conta pode não fechar.
'Nossos resultados desafiam a visão atual de que a fixação de carbono no oceano escuro é sustentada principalmente pela nitrificação', afirmam os autores do estudo. Segundo eles, outros metabolismos microbianos, incluindo processos ligados à heterotrofia, 'podem desempenhar um papel maior do que o assumido anteriormente'.
A conta do carbono que não fechava
O estudo partiu de uma inconsistência observada há anos: embora medições apontassem taxas relevantes de fixação de carbono nas profundezas, o fornecimento de nitrogênio vindo da matéria orgânica da superfície era insuficiente para sustentar a nitrificação necessária. Havia carbono sendo fixado em volumes maiores do que os modelos conseguiam justificar.
Para investigar, a equipe coletou amostras entre 60 e 600 metros de profundidade no leste do Oceano Pacífico tropical e subtropical, abrangendo águas costeiras, regiões de ressurgência e áreas pobres em nutrientes.
O teste que mudou a hipótese
Os pesquisadores isolaram o papel das arqueias oxidantes de amônia usando fenilacetileno, composto que bloqueia uma enzima desses organismos. A ideia era impedir temporariamente sua ação e observar a redução na fixação de carbono. O resultado surpreendeu: mesmo abundantes, esses microrganismos responderam por apenas uma pequena fração da fixação total.
Os dados indicaram que as arqueias representaram entre 4% e 25% das taxas integradas de fixação de carbono nas profundezas do Pacífico oriental. A maior contribuição ocorreu na zona mesopelágica superior (120 a 175 metros), onde em algumas estações chegaram a responder por cerca de metade da fixação. Ainda assim, o protagonismo atribuído a elas foi colocado em xeque.
'Apesar de suas altas abundâncias, os oxidantes de amônia contribuem apenas com uma pequena fração da fixação de carbono no oceano escuro', descrevem os autores.
Se não são elas, quem sustenta o carbono?
A pesquisa aponta que outros mecanismos biológicos podem manter a fixação de carbono nas profundezas, como processos ligados a microrganismos heterotróficos, que dependem da matéria orgânica da superfície, e possíveis contribuições de bactérias relacionadas à oxidação do enxofre. Os pesquisadores observaram forte relação entre atividade microbiana heterotrófica e taxas totais de fixação de carbono, sugerindo uma dinâmica biológica mais diversa e complexa do que os modelos atuais previam.
A descoberta ajuda a melhorar modelos biogeoquímicos usados para compreender o oceano profundo e projetar cenários relacionados ao armazenamento biológico de carbono.
Conheça os micróbios mais abundantes do oceano sem luz
O principal grupo analisado pertence à família Nitrosopumilaceae, arqueias oxidantes de amônia que obtêm energia da oxidação de compostos nitrogenados. Invisíveis a olho nu, estão entre os organismos quimioautotróficos mais abundantes do oceano. Nas áreas analisadas do Pacífico, chegaram a representar até 23% da comunidade microbiana em amostras profundas.
Sua presença é baixa nas águas superficiais, mas aumenta rapidamente próximo ao limite da zona iluminada, atingindo densidades próximas a 10 milhões de células por litro. Entre os principais grupos encontrados estavam:
- Candidatus Nitrosopelagicus (Clado WCA): predominante em águas mais rasas, com relação positiva com taxas de oxidação de amônia.
- Clado WCB (Water Column B): domina abaixo dos 100 metros, frequentemente como principal oxidante na região mesopelágica, mas com abundância negativamente relacionada às taxas de oxidação, sugerindo outros metabolismos.
- Nitrosopumilus: detectado apenas em águas rasas de pontos específicos.
Para os autores, compreender quem realmente participa da fixação de carbono nas profundezas será essencial para melhorar previsões sobre o oceano diante das mudanças climáticas. O oceano sem luz continua guardando mistérios, e os microrganismos mais abundantes das profundezas talvez ainda tenham muito a revelar.
