Um dos organismos de crescimento mais rápido na Terra, algas gigantes podem crescer 60 metros por dia e chegar a quase 50 metros de comprimento - em uma estação de cultivo.

Os surtos de crescimento dessa grande alga marinha são alimentados por uma dieta de nitrogênio dissolvido. Uma das principais formas de nitrogênio é o nitrato, e embora o nitrato seja escasso no verão e no outono, algas gigantes continuam a crescer durante todo o ano.

Pesquisadores afiliados ao site de Pesquisa Ecológica de Longo Prazo (LTER) da Fundação Nacional de Ciência (NSF) da Costa de Santa Bárbara (SBC) queriam determinar como as algas gigantes mantinham seu crescimento impressionante nas estações em que o nitrato praticamente desaparecia.

Os detalhes de suas descobertas aparecem hoje em um artigo na revista Cartas de limnologia e oceanografia .

Mais de uma forma de nitrogênio

Nitrato e outra forma de nitrogênio, amônio, são as únicas fontes conhecidas de kelp. "Observamos o amônio. Mas sua presença não foi capaz de explicar todo o crescimento que vimos no verão, "explicou o autor principal Jason Smith, da Universidade da Califórnia, Santa Bárbara (UCSB).

Os cientistas descobriram que a alga marinha também usa outra forma de nitrogênio dissolvido, ureia, encontrada em abundância em zonas costeiras de ressurgência, como o Canal de Santa Bárbara.

"A uréia é um fertilizante comum, "disse Smith, "então está presente no escoamento. E também existem fontes naturais."

Quando os cientistas mediram a ureia no oceano, eles descobriram que está sempre presente durante todo o ano, e as concentrações tendiam a ser maiores do que as de amônio e nitrato no verão.

"Este relatório fornece uma explicação de como as algas gigantes no sul da Califórnia são capazes de persistir e crescer quando as concentrações de nitrato nas águas costeiras são extremamente baixas, "disse David Garrison, um diretor de programa no programa LTER da NSF, que financiou o estudo.

Experimentos subaquáticos e em laboratório

Os pesquisadores realizaram experimentos com algas gigantes no campo, e nas lâminas de algas trazidas de volta ao laboratório. Smith e seus colegas testaram se a alga marinha era capaz de aproveitar a ureia como nutriente, e comparou as taxas de crescimento quando amônio e nitrato foram usados ​​como nutrientes.

"Descobriu-se que as algas não mostraram nenhuma preferência, e usaram ureia em taxas iguais ao amônio, "Disse Smith." Nossos resultados sugerem que há uréia suficiente disponível para sustentar o crescimento das algas quando os níveis de amônio e nitrato estão baixos.

Contudo, calcular uma taxa de uso para esses diferentes compostos forneceu apenas metade da resposta.

"Realizamos um conjunto de experimentos controlados em tecido de algas para provar que a própria molécula de uréia entra no tecido, "Disse Smith." Somos os primeiros a documentar para qualquer alga marinha que toda a molécula de ureia é consumida, que expande muito a fisiologia conhecida de algas gigantes e os tipos de formas de nitrogênio que a planta pode usar. "

Ureia:presente nos oceanos costeiros de todo o globo

Os cientistas sabem que a uréia tem uma presença persistente no oceano costeiro, não apenas na costa da Califórnia, mas também nos oceanos costeiros em todo o mundo. A descoberta ajuda a explicar o crescimento de algas marinhas em muitos lugares.

A pesquisa também ajuda a responder a outra pergunta:por que o crescimento do fitoplâncton diminuiu durante o El Niño de 2013-2016, enquanto as algas gigantes floresciam. Menos nitrogênio disponível nas águas superficiais mais quentes diminuiu o crescimento do fitoplâncton, enquanto o crescimento de algas gigantes era constante, graças à uréia como fonte de nutrientes. O fitoplâncton não faz uso de uréia.

Adicionado o co-autor Dan Reed, investigador principal do site NSF SBC LTER e cientista da UCSB, "Sabendo que algas gigantes usam uréia, e que a ureia não está relacionada com a disponibilidade de nitrato no oceano, dá aos cientistas uma maneira de compreender as razões pelas quais o crescimento das algas parece diferir daquele do fitoplâncton. "

Cientistas do site NSF SBC LTER gostariam de saber como o uso de nitrogênio é dividido entre algas e fitoplâncton, e se o aquecimento do oceano terá o mesmo efeito sobre as algas gigantes como sobre o fitoplâncton.

Todo nitrogênio, os pesquisadores disseram, claramente não é o mesmo.