Micróbios em aqüíferos subterrâneos abaixo da Cadeia do Atlântico Médio se alimentam de carbono
p Micróbios em um aquífero submarino se alimentam de carbono em fluidos que fluem através da rocha permeável. Crédito:National Science Foundation
p Toda a vida na Terra - de baleias azuis a micróbios - usa carbono de uma forma ou de outra. Mas nem todo carbono é criado da mesma forma. p Nos oceanos, alguns compostos contendo carbono, como açúcares e proteínas, são rapidamente devorados por microorganismos, enquanto outras - como a quitina encontrada nas escamas dos peixes - são muito mais difíceis de consumir.
p Os cientistas acreditam há muito tempo que relativamente pouco deste último, chamado de "carbono refratário, "está degradado no oceano. Grande parte dele cai no fundo do oceano e ajuda a formar sedimentos de águas profundas, ou assim foi o pensamento.
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Aquíferos subterrâneos do fundo do mar mudam o quadro
p Agora, uma equipe de pesquisa liderada pelos ecologistas Sunita Shah Walter da Universidade de Delaware e Peter Girguis da Universidade de Harvard mostrou que os aqüíferos subterrâneos próximos à Cadeia do Atlântico Médio submarina agem como reatores biológicos naturais, puxando frio, água do mar oxigenada, e permitindo que os micróbios consumam mais - talvez muito mais - carbono refratário do que os cientistas acreditavam.
p "Este trabalho mostra que a vasta comunidade de micróbios do fundo do mar pode ser alimentada pela água do mar que circula pela crosta oceânica profunda, "disse Michael Sieracki, um diretor de programa na Divisão de Ciências Oceânicas da National Science Foundation, que financiou a pesquisa por meio de seu Centro de Investigações da Biosfera de Energia Escura. "Por sua vez, esses micróbios alteram a composição da água do mar que circula de volta para o oceano. ”Os resultados são publicados esta semana no jornal
Nature Geoscience .
p A água do fundo do mar "migra" para a crosta terrestre e flui através do aqüífero horizontal. Crédito:Harvard University
p "Isso tem a perspectiva de remodelar a maneira como pensamos sobre o ciclo do carbono no oceano profundo, "Girguis disse." Nós sabemos que o carbono é produzido na superfície por algas fotossintéticas. Sabemos que os peixes comem parte disso. Nós sabemos que alguns deles afundam. Podemos explicar isso, mas tivemos algumas questões gigantescas em nosso 'orçamento de carbono'. "
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Perguntas em 'orçamento de carbono' respondidas
p No coração do sistema, Girguis disse, é a dorsal meso-oceânica:montanhas submarinas que circundam o globo.
p No fundo do oceano, a crista atua como uma célula de convecção - a água penetra em rachaduras e fissuras em ambos os lados e é aquecida à medida que se aproxima do centro.
p Conforme a água aquecida sobe, frio, água oxigenada é puxada para as rochas, criando um enorme aquífero submarino. Este aquífero é uma oportunidade rara de estudar o oceano em seu estado natural, de acordo com Girguis.
p Um poço à prova d'água permite o acesso a fluidos puros no aqüífero sob a Cadeia do Atlântico Médio. Crédito:WHOI
p "Nossa compreensão de para onde vai o carbono no oceano é muito rudimentar, "disse ele." Esta pesquisa nos deu a oportunidade de fazer uma medição no ponto A e uma medição no ponto B e descobrir o que acontece entre eles. "
p Para obter essas medidas, Girguis e seus colegas visaram um local na Cadeia do Atlântico Central apelidado de "Lagoa do Norte".
p A equipe de pesquisadores de Harvard, a University of Southern California, o Laboratório Biológico Marinho, a Universidade da Califórnia, Santa Cruz, e outras instituições perfuraram uma série de poços e coletaram amostras de água para identificar quais micróbios chamam o aquífero de lar e se são capazes de consumir carbono.
p "Queríamos coletar água pura e amostras microbianas, "Girguis disse." Quando você olha para a dorsal meso-oceânica e pensa na água que circula por ela, parece que grande parte do oceano está se movendo neste ambiente frio. Queríamos saber o que está acontecendo lá com os micróbios e o que está acontecendo com o carbono que eles obtêm. "
p O veículo operado remotamente Jason obteve amostras de água do aquífero submarino. Crédito:Laboratório Bigelow
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Micróbios comedores de carbono nos aquíferos
p Enquanto Girguis e seus colegas conseguiram mostrar que os micróbios nos aquíferos podem comer carbono, não ficou claro o quão ativos os micróbios eram.
p "Conseguimos mostrar que a água chega com uma certa concentração de oxigênio, e conforme cai, o carbono diminui em proporção direta, "disse ele." Isso nos dá um alto grau de confiança de que os micróbios estão comendo. "
p Na verdade, Girguis disse, é possível que os micróbios estejam comendo carbono a uma taxa impressionante.
p "Os números que calculamos neste site sugerem que um pouco mais de 50 por cento do carbono lá está sendo consumido, "disse ele." Podemos eventualmente descobrir que a maior parte do carbono está sendo degradada nesses aquíferos, especialmente porque todo o oceano circula através deles a cada poucas dezenas de milhares de anos. Isso é rápido nas escalas de tempo do oceano. "
p North Pond é uma depressão cheia de sedimentos no flanco oeste da crista submarina do Meio-Atlântico. Crédito:MBL
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Próximas etapas:Os micróbios precisam de minerais de rocha?
p Daqui para frente, Girguis e colegas esperam quantificar melhor quanto carbono é consumido à medida que a água do mar se move através dos aquíferos, e se os minerais na rocha basáltica da dorsal meso-oceânica podem contribuir para a capacidade dos micróbios de se banquetearem com o carbono.
p "Isso começou com a intenção de dizer:vamos descobrir o que os micróbios estão fazendo neste frio, aquífero oxigenado, e podemos adicionar esses dados à nossa compreensão do ciclo do carbono, "Girguis disse." Mas ficamos surpresos com os resultados.
p “Todas as criaturas dependem do carbono, e há um ciclo em que o carbono é produzido e consumido. Pegue a água do mar e bombeie-a através de um subsolo, aquífero oxigenado e de repente você tem a oportunidade de dar uma olhada nesses processos. "