Certos tipos de bactérias e vírus são prontamente ejetados na atmosfera quando as ondas quebram, enquanto outros táxons são menos propensos a serem transportados pelo mar pulverizado no ar, pesquisadores relataram 22 de maio.

Uma equipe interdisciplinar de cientistas do Scripps Institution of Oceanography, a Universidade da Califórnia em San Diego, e o J. Craig Venter Institute (JCVI) chegou a esta conclusão depois de replicar uma proliferação de fitoplâncton em uma instalação de ondas oceânica única desenvolvida por cientistas do Centro para Impactos de Aerossóis na Química do Meio Ambiente (CAICE) financiado pela National Science Foundation, no Campus Scripps. Eles descobriram que bactérias e vírus revestidos por substâncias cerosas ou lipídios aparecem em maior quantidade e são enriquecidos em aerossóis de maresia. De acordo com pesquisadores, os resultados sugerem que as propriedades repelentes de água das superfícies desses micróbios são o que os torna mais propensos a serem expulsos do oceano quando as ondas quebram na superfície do mar.

A equipe do estudo financiado pela National Science Foundation incluiu químicos, oceanógrafos, microbiologistas, geneticista, e especialistas em medicina pediátrica que estão tentando entender até onde as bactérias e vírus potencialmente infecciosos podem viajar e se aqueles que representam os maiores riscos para a saúde pública estão entre os que têm maior probabilidade de escapar do oceano. Em estudos anteriores, membros individuais da equipe caracterizaram aerossóis de spray marinho, que se formam quando as ondas quebram e bolhas estouram na superfície do oceano.

"Algumas das bactérias que detectamos foram encontradas na pele e também no intestino, então eles podem estar afetando sua saúde - neste ponto, ninguém sabe realmente os efeitos na saúde de respirar micróbios do oceano, "disse Kim Prather, que tem um compromisso conjunto no Scripps Institution of Oceanography e no Departamento de Química e Bioquímica da UC San Diego. "Estamos tentando entender as fontes de micróbios ambientais usando as instalações exclusivas da atmosfera do oceano que desenvolvemos aqui em Scripps. Ao quebrar as ondas na água do mar doce em um canal de onda isolado, A UC San Diego é o único lugar no mundo que pode medir diretamente os micróbios transferidos do oceano para a atmosfera. "

O grupo de pesquisa de Prather já mostrou como os micróbios têm um alcance quase mundial, capaz de viajar dezenas de milhares de quilômetros com o vento, às vezes reentrando no oceano e reemergindo dele ao longo da jornada. Como eles fazem, seus atributos químicos, sua capacidade de infectar, e seus efeitos na formação de nuvens e precipitação podem evoluir.

"Em CAICE, percebemos que muitos dos componentes químicos encontrados nos aerossóis são derivados de microrganismos vivos no oceano, então, um de nossos primeiros objetivos foi descobrir quais deles estão presentes na água e, em seguida, entender quais deles são capazes de pegar uma carona nas partículas de aerossol, "disse Michael Burkart, pesquisador do Departamento de Química e Bioquímica da UC San Diego.

O estudo aproveitou as técnicas desenvolvidas no Projeto Microbiome da Terra, que foi fundada pelo co-autor Rob Knight e outros em 2010 para amostrar tantas comunidades microbianas quanto possível para compreender a ecologia dos micróbios e suas interações com os humanos.

"No Projeto Microbioma da Terra, um desafio fundamental é modelar micróbios em todo o planeta, "disse o Cavaleiro, professor de pediatria e ciência da computação e engenharia da UC San Diego no Centro de Inovação de Microbiome da UC San Diego. "Os resultados da pulverização do oceano fornecem um mecanismo completamente novo e inesperado de dispersão que teremos que levar em consideração para uma compreensão completa da biosfera microbiana da Terra."

Os pesquisadores conduziram o experimento estabelecendo florações de fitoplâncton ao longo de um período de 34 dias. Eles fizeram isso dentro de uma instalação na atmosfera do oceano alojada no Laboratório de Hidráulica da Oceanografia Scripps. Depois de vários dias, o oceano replicado, que os cientistas chamam de mesocosmo, começaram a emitir para o ar táxons bacterianos, como Actinobacteria e Corynebacteria. Os vírus contidos nos aerossóis que se espalharam pelo ar eram poucos em relação às bactérias, mas as cepas que foram detectadas no ar, como Herpesvirales, tinham um tipo semelhante de superfície repelente de água que permite que sejam transferidas do oceano para a atmosfera.

Os efeitos potenciais à saúde humana dos micróbios do oceano mais freqüentemente encontrados nos aerossóis do mar, agora começarão a ser estudados pela equipe da Universidade da Califórnia em San Diego. Pouco se sabe sobre os efeitos para a saúde - bons ou ruins - de respirar o ar do oceano enriquecido com micróbios e outros materiais biológicos. Os pesquisadores relataram a presença de cepas raramente encontradas na água do mar, como Legionella e uma cepa aviária de E. coli, que, segundo eles, pode ser evidência de contaminação em certas águas costeiras. O conhecimento de quais patógenos que ocorrem no escoamento da poluição são aerossolizados pode ajudar a melhorar a compreensão das vias de exposição humana para aqueles que vivem perto da costa.

"Ninguém esperava que pudesse ser uma estratégia evoluída para bactérias e vírus específicos entrarem na água do oceano, "Knight disse." Nosso próximo desafio é descobrir por que eles estão fazendo isso, e quando é bom ou ruim para nossa saúde, ou mesmo para o clima do planeta. "

O estudo, "Aerossolização específica de táxons de bactérias e vírus em um mesocosmo experimental da atmosfera do oceano, "que apareceu em 22 de maio no jornal Nature Communications , foi apoiado pela CAICE, que é liderado por Prather e designado em 2013 como um NSF Center for Chemical Innovation.