Dois anos atrás, uma equipe de cientistas visitou a zona de subducção da Costa Rica, onde o fundo do oceano afunda sob o continente e os vulcões se elevam acima da superfície. Eles queriam descobrir se os micróbios podem afetar o ciclo do carbono que se move da superfície da Terra para o interior profundo. De acordo com seu novo estudo em Natureza , a resposta é afirmativa - sim, eles podem.

Este estudo inovador mostra que os micróbios consomem e - crucialmente - ajudam a reter uma pequena quantidade de carbono que afunda nesta zona. Esta descoberta tem implicações importantes para a compreensão dos processos fundamentais da Terra e para revelar como a natureza pode potencialmente ajudar a mitigar as mudanças climáticas.

Em uma zona de subducção, há comunicação entre a superfície e o interior da Terra. Duas placas colidem e a placa mais densa afunda, transportando material da superfície para o interior da Terra. Mostrar que os micróbios próximos à superfície estão desempenhando um papel fundamental em como o carbono e outros elementos estão sendo aprisionados na crosta fornece uma compreensão nova e profunda dos processos da Terra e ajuda os pesquisadores a modelar como o interior da Terra pode se desenvolver ao longo do tempo.

Coautor, Professor Chris Ballentine, Chefe do Departamento de Ciências da Terra da Universidade de Oxford, disse:'O que mostramos neste estudo é que em áreas que são extremamente importantes para colocar produtos químicos de volta no planeta - essas grandes zonas de subducção - a vida está sequestrando carbono. Em escalas de tempo geológicas, a vida pode estar controlando os produtos químicos na superfície e armazenando elementos como o carbono na crosta.

Esta é a primeira evidência de que a vida subterrânea desempenha um papel na remoção de carbono das zonas de subducção. Está bem estabelecido que os micróbios são capazes de pegar o carbono dissolvido na água e convertê-lo em um mineral dentro das rochas. Este estudo demonstra que o processo está acontecendo em grande escala em uma zona de subducção. É um processo natural de sequestro de CO2 que pode controlar a disponibilidade de carbono na superfície da Terra.

Autor principal, Dr. Peter Barry, que realizaram a pesquisa enquanto no Departamento de Ciências da Terra, Universidade de Oxford, disse:'Descobrimos que uma quantidade substancial de carbono está sendo aprisionada em áreas não vulcânicas em vez de escapar através dos vulcões ou afundar no interior da Terra.

'Até este ponto, os cientistas presumiam que a vida desempenhava pouco ou nenhum papel no fato de esse carbono oceânico ser transportado até o manto, mas descobrimos que a vida e os processos químicos trabalham juntos para serem os porteiros da entrega do carbono ao manto. '

Durante a expedição de 12 dias, o grupo de 25 cientistas multidisciplinares coletou amostras de água de fontes termais em toda a Costa Rica. Os cientistas previram há muito tempo que essas águas termais cuspiam moléculas de carbono antigas, subduzida milhões de anos antes. Ao comparar as quantidades relativas de dois tipos diferentes de carbono - chamados de isótopos - os cientistas mostraram que as previsões eram verdadeiras e que processos anteriormente não reconhecidos estavam em ação na crosta acima da zona de subducção, agindo para capturar grandes quantidades de carbono.

Seguindo suas análises, os cientistas estimaram que cerca de 94% desse carbono se transforma em minerais de calcita e biomassa microbiana.

Autor sênior, Karen Lloyd, Professor Associado de Microbiologia da Universidade do Tennessee, Knoxville, disse:'Esses micróbios estão literalmente sequestrando carbono. Os cientistas estão trabalhando ativamente no sequestro de carbono para mitigar as mudanças climáticas e a captura e armazenamento de carbono como um meio de enterrar os gases de efeito estufa por longos períodos. Nosso estudo é um exemplo muito bom de onde isso está acontecendo naturalmente, e não foi anteriormente reconhecido. Este estudo mostra que isso acontece em uma grande, escala do reservatório. '

Maarten de Moor, co-autor e professor do Observatório de Vulcanologia e Sismologia da Universidade Nacional da Costa Rica, disse:'É incrível considerar que micróbios minúsculos podem potencialmente influenciar os processos geológicos em escalas semelhantes a esses vulcões poderosos e visualmente impressionantes, que são condutos diretos para o interior da Terra. Os processos que identificamos neste estudo são menos óbvios, mas são importantes porque operam em grandes áreas espaciais em comparação com os vulcões. '

Os pesquisadores agora planejam investigar outras zonas de subducção para ver se essa tendência é generalizada. Se esses processos biológicos e geoquímicos ocorrerem em todo o mundo, eles se traduziriam em 19% menos carbono entrando no manto profundo do que o estimado anteriormente.

Co-autor Donato Giovannelli, Professor assistente da Universidade de Nápoles Federico II e cientista afiliado do CNR-IRBIM e da Rutgers University, disse:'Provavelmente existem ainda mais maneiras pelas quais a biologia teve um impacto descomunal na geologia, nós apenas não os descobrimos ainda. '

Dr. Peter Barry, agora um cientista associado da Woods Hole Oceanographic Institution, added:'We have people from three different fields working together and only with such an interdisciplinary approach can you make such breakthroughs. Seguindo em frente, this will change how people look at these systems. For me that is thrilling.'