A mudança climática pode estar colocando em risco as cianobactérias, que são cruciais para o funcionamento do oceano, à medida que a quantidade de dióxido de carbono na atmosfera aumenta e a acidez da água do oceano muda.

Em um artigo publicado quinta-feira em Ciência , uma equipe de pesquisadores da Florida State University, A Xiamen University na China e a Princeton University argumentam que a acidificação da água do mar causada pelo aumento dos níveis de dióxido de carbono torna difícil para um tipo de cianobactéria realizar um processo chamado fixação de nitrogênio.

Poucas pessoas sabem muito sobre um tipo de cianobactéria chamada Trichodesmium , mas essa minúscula coleção de células é crítica para a saúde de centenas de espécies nos oceanos da Terra. Por meio da fixação de nitrogênio, Trichodesmium converte o gás nitrogênio em amônia e outras moléculas das quais os organismos dependem para sobreviver.

Trichodesmium é considerado responsável por cerca de 50 por cento da fixação de nitrogênio marinho, portanto, um declínio em sua capacidade poderia ter um grande efeito cascata nos ecossistemas marinhos.

"Esta é uma das principais fontes de nitrogênio para outros organismos no oceano aberto, "disse Sven Kranz, professor assistente da Terra, Ocean and Atmospheric Science at Florida State University e um co-autor deste estudo. "Se Trichodesmium responde negativamente às mudanças ambientais forçadas sobre o oceano pela queima de combustível fóssil, pode ter um grande efeito em nossa teia alimentar. "

Os efeitos das mudanças climáticas sobre Trichodesmium foram estudados extensivamente por cientistas em laboratórios de todo o mundo, mas com resultados muito diferentes. Alguns cientistas descobriram que o aumento do dióxido de carbono nas águas do oceano causou um declínio na fixação de nitrogênio, enquanto outros viram grandes aumentos. Devido ao grande papel que essas bactérias desempenham na saúde dos oceanos da Terra, Kranz e seus colegas procuraram resolver as discrepâncias.

Algumas dessas discrepâncias, eles encontraram, baseiam-se na preparação da água na qual esses organismos normalmente crescem em condições de laboratório. Por exemplo, os pesquisadores descobriram contaminação por elementos como amônia ou elementos tóxicos como concentração aumentada de cobre.

"Qualquer pequena diferença nos ingredientes específicos da água - neste caso, água do mar artificial que os cientistas preparam - pode ter um efeito enorme no resultado, "Kranz disse.

Uma leve contaminação pode jogar uma grande chave no processo, no entanto, usar essa água do mar artificial é comum porque nem todo laboratório tem acesso à água limpa do oceano.

Os autores também descobriram que o aumento do dióxido de carbono às vezes pode estimular a fixação de nitrogênio, mas isso foi compensado pelos efeitos negativos do aumento da acidez do oceano.

Kranz começou a estudar como o aumento do dióxido de carbono afeta as cianobactérias como pesquisador na Alemanha e depois como pesquisador de pós-doutorado com François Morel e Dalin Shi na Universidade de Princeton. Shi está agora na Universidade de Xiamen e liderou o estudo com seu grupo de pesquisa lá.

Para este estudo, Kranz se concentrou nas coletas de dados preliminares e em como as cianobactérias reagiam às mudanças nas concentrações de ferro e dióxido de carbono. O grupo de Shi na China conduziu estudos adicionais, incluindo análise de proteínas e replicou este trabalho no campo, conduzindo experimentos no Mar da China Meridional em maio de 2016.