Diagrama esquemático das condições específicas do Ártico que afetam a degradação microbiana de derramamentos de óleo:A) Gelo marinho e icebergs dificultam a mistura induzida por vento / ondas na coluna de água superior e causam uma mancha de óleo mais espessa, que, em combinação com baixa temperatura, reduz a evaporação, dispersão e dissolução. Todos esses efeitos resultam em gotas de óleo maiores, quais micróbios não podem degradar.B) A maioria dos compostos de óleo não são solúveis em água. Portanto, as bactérias formam um biofilme nas gotículas de óleo para poder consumir os compostos do óleo. Uma pequena fração dos compostos de óleo é solúvel em água e, portanto, consumida por biofilme e bactérias de vida livre. C) Agregados de óleo-mineral e óleo-fitoplâncton, que pode aumentar a sedimentação de óleo ('nevascas sujas'), são formados a partir da interação com plumas de sedimentos de geleiras e florações de fitoplâncton, respectivamente. D) A fotooxidação por radiação ultravioleta da luz solar pode ser importante, especialmente durante o verão. A luz ultravioleta ajuda a degradar as moléculas de óleo, mas ao mesmo tempo, a toxicidade do óleo para os organismos marinhos pode aumentar. E) A mistura profunda da coluna de água e a ressurgência causam a reposição de nutrientes. As condições oceanográficas podem, portanto, ser importantes para fornecer nutrientes frescos para micróbios que se alimentam de óleo. Crédito:Leendert Vergeynst
Novos desenvolvimentos econômicos no Ártico, como o transporte marítimo transártico e a exploração de petróleo, trará riscos sem precedentes de derramamento de óleo marinho. O mundo está, portanto, clamando por uma compreensão completa da resiliência e capacidade de "autolimpeza" dos ecossistemas do Ártico para se recuperar de derramamentos de óleo.
Embora muitos esforços sejam feitos para limpar grandes derramamentos de óleo, apenas 15 a 25 por cento do óleo pode ser removido com eficácia por métodos mecânicos. Este foi o caso em grandes desastres de petróleo, como o vazamento do Exxon Valdez em Prince William Sound, Alasca, e Deepwater Horizon no Golfo do México. O derramamento futuro não será diferente. Micróbios comedores de óleo desempenharam o papel principal na degradação do óleo e na redução do impacto do óleo derramado durante esses desastres de óleo anteriores.
"Estamos apresentando agora uma primeira avaliação do potencial de degradação microbiana nas águas do mar da Groenlândia, "diz o pós-doutorando Leendert Vergeynst, Arctic Research Centre da Aarhus University.
O grupo de pesquisa identificou seis fatores que desafiam os micróbios nos mares do Ártico.
Baixas temperaturas, gelo marinho e poucos nutrientes
Baixas temperaturas alteram as propriedades químicas do óleo derramado e retardam a biodegradação. Por exemplo, o óleo frio é mais viscoso, o que dificulta a dispersão do óleo. A eficiência da degradação microbiana diminui quando o óleo não é disperso em pequenas gotas.
Precisamos de um entendimento completo da resiliência e capacidade de "autolimpeza" dos ecossistemas árticos para se recuperar de derramamentos de óleo. Crédito:Janne Fritt-Rasmussen
As ondas também desempenham um papel importante em quebrar o óleo em gotas. Contudo, onde existe gelo marinho, existem menos ondas.
O Ártico é geralmente um ambiente com quantidades muito baixas de nutrientes, como nitrogênio e fósforo. Esses nutrientes não estão presentes no óleo e as bactérias comedoras de óleo, portanto, precisam encontrá-los na água. Poucos nutrientes resultam na redução da atividade das bactérias comedoras de óleo.
Formação de partículas, luz solar e adaptação
O florescimento maciço do fitoplâncton (algas) e as partículas minerais suspensas liberadas pelas geleiras ocorrem durante a primavera e o verão árticos. As concentrações de partículas de saídas de geleiras e proliferação de algas nas águas do Ártico podem ser magnitudes maiores do que no Golfo do México, onde o fitoplâncton, partículas e gotículas de óleo se unem e afundam no fundo do mar, que formou uma "nevasca suja" durante os derramamentos de óleo da Deepwater Horizon em 2010. A degradação microbiana do óleo no fundo do mar é muito mais lenta do que na coluna de água.
Desastres de petróleo anteriores mostraram que apenas 15 a 25 por cento do petróleo pode ser removido com eficácia dos ambientes marinhos. Crédito:Janne Fritt-Rasmussen
A luz solar de 24 horas durante o verão ártico pode ajudar os micróbios a quebrar as moléculas de óleo em pedaços menores. Contudo, também pode tornar os compostos do óleo mais tóxicos para os organismos aquáticos. Mais estudos são necessários para compreender adequadamente o efeito da luz solar nos derramamentos de óleo nos ecossistemas do Ártico.
Pequenos derramamentos regulares de óleo em outras águas marinhas adaptaram ('aprenderam') micróbios a comer moléculas de óleo. Contudo, o Ártico ainda é um ambiente muito primitivo. Os pesquisadores estão, portanto, investigando se as populações microbianas presentes no Ártico se adaptaram aos compostos de óleo em degradação.
"Estamos especialmente preocupados com o fato de que as moléculas mais tóxicas do óleo, tais como hidrocarbonetos aromáticos policíclicos, pode ser o mais difícil de degradar ", diz Leendert Vergeynst.
