Mudanças sazonais na turbulência e disponibilidade de nutrientes são mostradas para moldar as comunidades microbianas no Mar Vermelho. “Grande parte do ecossistema marinho é basicamente baseado em como os micróbios vivem e o que estão fazendo, "explica o cientista pesquisador John Pearman, quem realizou o estudo. "Saber como os micróbios respondem é importante para entender como o ecossistema vai funcionar."

Usando um amostrador de roseta CTD que combinou garrafas de amostragem com sensores de temperatura e condutividade da água, pesquisadores do Centro Saudi Aramco-KAUST de Observações Ambientais Marinhas mediram as condições da água e coletaram amostras para a análise de comunidades microbianas planctônicas em várias partes do Mar Vermelho em diferentes estações. O sequenciamento de genes de rRNA dessas amostras deu a eles instantâneos que rastreiam como as comunidades mudaram ao longo do tempo.

Liderados pelos cientistas marinhos Susana Carvalho e Burton Jones, a equipe de pesquisa descobriu que, de modo geral, a diversidade era maior no sul do Mar Vermelho e menor na região central. Contudo, as comunidades variaram em todas as regiões e sazonalmente no Norte e no Sul.

O sul do Mar Vermelho teve a menor diversidade durante o outono, quando a alta disponibilidade de nutrientes forneceu energia suficiente para o crescimento do plâncton maior, enquanto os baixos níveis de turbulência minimizam as interações com predadores. Como resultado, esses grupos foram capazes de dominar as comunidades, diluindo sua riqueza.

Na primavera, níveis de turbulência mais altos tornaram mais fácil para o zooplâncton predatório encontrar suas presas e mantê-las sob controle, aumentando a diversidade das comunidades.

No norte do Mar Vermelho, os níveis de nutrientes permanecem mais baixos ao longo do ano, mas as mudanças sazonais na turbulência alteraram a composição e estrutura das comunidades microbianas, embora as mudanças tenham sido menores do que no sul.

Essas descobertas apóiam um modelo de 15 anos que liga a estrutura da comunidade a fatores físicos, como turbulência e níveis de nutrientes. "O estudo original foi baseado em comunidades de fitoplâncton, mas fomos capazes de atingir toda a comunidade microbiana por meio de sequenciamento e mostrar que a teoria original é aplicável a toda a comunidade planctônica, "diz Pearman.

Apesar do novo suporte, o modelo continua sendo um trabalho em andamento, com pesquisadores incorporando os efeitos de fatores adicionais, como correntes, à medida que novos dados se tornam disponíveis.

"Muito ainda se desconhece sobre o ambiente microbiano marinho, embora sejam na verdade a base das cadeias alimentares, ciclagem química e fixação de carbono, "diz Pearman." É extremamente importante saber como a comunidade microbiana responde às diferenças de temperatura, nutrientes e turbulência especialmente em função das mudanças climáticas ou do enriquecimento antropogênico de nutrientes devido ao desenvolvimento das regiões costeiras. "

A equipe planeja continuar a refinar sua compreensão estudando as comunidades microbianas ao longo do eixo latitudinal do Mar Vermelho, mais longe das influências costeiras, bem como incorporar o efeito da circulação em seus modelos.