O aumento da temperatura da água é responsável pelo acúmulo de uma substância química chamada nitrito em ambientes marinhos em todo o mundo, um sintoma de mudanças mais amplas nas vias bioquímicas oceânicas normais que podem, em última instância, interromper as redes alimentares oceânicas, de acordo com uma nova pesquisa da Universidade da Geórgia.

O nitrito é produzido quando os microrganismos consomem amônio em produtos residuais de fertilizantes, esgoto tratado e dejetos animais. Muito nitrito pode alterar os tipos e quantidades de plantas unicelulares que vivem em ambientes marinhos, afetando potencialmente os animais que se alimentam deles, disse James Hollibaugh, co-autor do estudo publicado recentemente em Ciência e Tecnologia Ambiental . Também pode levar à proliferação de algas tóxicas e criar zonas mortas onde nenhum peixe ou animal pode viver.

"O aumento da temperatura dos oceanos está mudando a forma como os ecossistemas costeiros - e provavelmente os ecossistemas terrestres, também - processar nitrogênio, "disse Hollibaugh, Distinto Professor Pesquisador de Ciências Marinhas no Franklin College of Arts and Sciences da UGA. "Grande parte do ciclo global do nitrogênio ocorre na zona costeira."

Hollibaugh e a pesquisadora Sylvia Schaefer encontraram picos de verão nas concentrações de nitrito ao lado de aumentos massivos no número de microorganismos que o produzem nas águas costeiras da Ilha Sapelo, Geórgia, em dados coletados ao longo de oito anos. Embora a maioria dos pesquisadores acredite que o acúmulo de nitrito é uma consequência da deficiência de oxigênio em um ambiente marinho, Hollibaugh e Schaefer pensaram que algo mais devia estar impulsionando o acúmulo.

"O paradigma ensinado quando eu estava na escola era que a hipóxia, ou falta de oxigênio, resulta no acúmulo de nitrito, "Hollibaugh disse." Mas a costa da Geórgia não fica hipóxica. Simplesmente não se encaixava. "

Depois de realizar experimentos de laboratório que expuseram os organismos unicelulares conhecidos como Thaumarchaea a diferentes temperaturas da água, os pesquisadores descobriram que temperaturas mais altas levaram os microorganismos a produzir mais nitrito.

"Os microrganismos envolvidos neste processo são muito tolerantes a baixos níveis de oxigênio, "Schaefer disse." Normalmente, dois grupos de microrganismos trabalham em conjunto muito próximo um com o outro para converter amônio em nitrato de modo que você não veja nitrito realmente se acumular, mas descobrimos que a atividade desses dois grupos foi desacoplada como resultado do aumento da temperatura da água. "

Para ver se o padrão se manteve além da ilha, Schaefer e Hollibaugh analisaram dados de monitoramento ambiental de 270 locais nos EUA, França e Bermuda, em última análise, afirmando a relação entre temperaturas mais altas e acúmulo de nitrito.

Esta dependência da temperatura não foi apreciada pela comunidade de pesquisa até agora, e pode ter consequências generalizadas, mesmo além da gestão da qualidade da água costeira, Hollibaugh disse.

"O mesmo processo, embora não tenhamos olhado para isso especificamente, ocorre em relação à fertilização do solo para fins agrícolas, ", disse ele." Afeta os agricultores e seu uso eficiente de fertilizantes - quando eles devem aplicá-lo e em que forma deve ser - e, no final das contas, muito desse fertilizante acabará nos cursos de água, o que pode levar à proliferação de algas que sufocam outras espécies. "

O acúmulo de nitrito também pode resultar em mais produção de óxido nitroso, um poderoso gás de efeito estufa que tem mais efeito sobre as mudanças climáticas por molécula do que o dióxido de carbono, Hollibaugh disse. Essa produção de óxido nitroso, então, aumenta mais as temperaturas globais, causando mais acúmulo de nitrito e criando um ciclo de feedback positivo.

"Se você mora em um pântano e olha para a água, você provavelmente não vai notar, mas se você gosta de marisco, gosto de pescar, como esportes aquáticos recreativos, então essas descobertas importam, "Hollibaugh disse." As informações obtidas a partir de programas de monitoramento, como os que usamos para analisar dados de temperatura e nitrito em todo o país e em outros países, pode ser usado não apenas para prever o que vai acontecer no futuro e as consequências de longo prazo das decisões de gestão, mas também para encontrar soluções potenciais para o problema. Os dados coletados por esses programas são importantes para o gerenciamento inteligente de nossos recursos. "