A Antártica é quase desabitada, continente coberto de gelo devastado pelo frio, ventoso, e condições secas. O pesquisador da Virginia Tech, Jeb Barrett, fez parte de uma equipe colaborativa internacional que analisou os padrões de biodiversidade nos vales secos de McMurdo, na Antártica.

"Surpreendentemente, descobrimos que biótico, ou vivendo, as interações são cruciais para moldar os padrões de biodiversidade, mesmo nos ecossistemas extremos dos Vales Secos da Antártida. Os solos da Antártica são ecossistemas modelo, limitado pelo clima extremo e falta de plantas vasculares, e eles hospedam teias alimentares simples com poucas espécies, "disse Barrett, professor do Departamento de Ciências Biológicas da Faculdade de Ciências.

Essas descobertas foram publicadas recentemente em dois artigos separados em Biologia das Comunicações . Um artigo sobre interações bióticas analisa toda a comunidade de organismos do solo; seu artigo complementar enfoca a comunidade de nematóides do solo usando uma abordagem de modelagem.

Características das comunidades antárticas, como teias alimentares simples e baixa riqueza de espécies, permitem uma maior compreensão de toda a comunidade, de bactérias a invertebrados multicelulares.

Esta pesquisa é o produto de uma colaboração internacional de cientistas de meia dúzia de países:os Estados Unidos, Nova Zelândia, Canadá, Austrália, Grã Bretanha, e África do Sul. Organizado pela Universidade de Waikato e o Programa Antártico da Nova Zelândia, é o primeiro do tipo a estudar uma comunidade de solo em sua totalidade em escala regional.

Barrett conduz pesquisas na Antártica há 20 anos; ele implantou para esta colaboração de pesquisa em 2009 e 2010. A pesquisa no laboratório Barrett aborda as influências dos solos, variabilidade climática, hidrologia, e a biodiversidade na ciclagem biogeoquímica da escala dos microrganismos às paisagens regionais.

"Minha pesquisa na Antártica tem se concentrado em analisar os fatores físicos e geoquímicos que predizem os padrões de biodiversidade. Concentrei-me inicialmente nas comunidades de nematóides, e meu trabalho agora se expandiu para as comunidades bacterianas, também, "disse Barrett, um membro do corpo docente afiliado do Global Change Center, alojado dentro do Fralin Life Science Institute.

o Biologia das Comunicações artigo sobre interações bióticas considera toda a comunidade de organismos do solo:cianobactérias, bactérias heterotróficas, nematóides, e outros invertebrados microscópicos. Os cientistas estudaram os fatores que determinam a distribuição e abundância desses organismos, bem como a temperatura, topografia, distância até a costa, e propriedades do solo, como níveis de água e pH, em sua análise.

"O que torna este artigo verdadeiramente único é que consideramos toda a comunidade de organismos do solo e todas as possíveis interações bióticas e abióticas que potencialmente moldam a composição e diversidade das espécies, "disse Barrett." Usamos a técnica estatística de modelagem de equações estruturais para descobrir quais são os impulsionadores dessas comunidades. "

A biogeoquímica e o clima têm fortes efeitos sobre a biodiversidade, mas esses novos dados demonstraram que existem dois outros fatores importantes. Eles descobriram que a biogeografia e as interações entre as espécies são impulsionadores mais fortes da biodiversidade do que o esperado originalmente. Os processos biogeográficos ocorrem quando um organismo se move através do espaço, interagindo com sua comunidade conforme ela se move. Interações de espécies, como relações e competição predador-presa, também influenciam a biodiversidade.

No artigo complementar, os pesquisadores usaram uma abordagem de modelagem para estudar a coocorrência e distribuição de três espécies de nematóides dominantes encontradas no solo. Nematóides, também conhecido como lombrigas, são um grupo de organismos simples que se adaptaram com sucesso a quase todos os ecossistemas da Terra. Os pesquisadores demonstraram que a competição é um fator mais importante para os padrões de diversidade na comunidade de nematóides do que se pensava anteriormente.

"Nós modelamos três espécies de nematóides - Plectus, Scottnema, e Eurdoylaimus - que estão potencialmente interagindo. Nossos resultados mostram que não são apenas os fatores ambientais que influenciam a distribuição de espécies na paisagem polar, mas que a competição e as interações também desempenham um grande papel nos padrões de diversidade, "disse Barrett.

O desafio futuro para os pesquisadores é entender como os efeitos das mudanças climáticas nessas interações irão alterar a coexistência das espécies na Antártica. Eles esperam que, com o aumento das temperaturas, o degelo do gelo criará ambientes que selecionam espécies de nematóides mais adaptadas a ambientes mais quentes e úmidos. As primeiras indicações disso já foram observadas nos estudos de monitoramento de longo prazo da equipe das comunidades do solo, conforme relatado na revista Ecology no ano passado.

A pesquisa em andamento de Barrett é financiada pelo Programa de Pesquisa Ecológica de Longo Prazo (LTER) da National Science Foundation. Seu objetivo de pesquisa com o LTER é usar uma combinação de experimentos manipulativos e observações de longo prazo para entender como a variabilidade climática influencia os organismos e ecossistemas antárticos.