Pouco se sabe sobre os ambientes oceânicos profundos. Mas os cientistas que se concentram nas profundezas do Atlântico Norte estão agora aprendendo mais sobre seus ecossistemas - incluindo o papel das vastas áreas de esponjas do mar - e como protegê-los contra os efeitos das mudanças climáticas e da indústria.

As esponjas do fundo do mar - invertebrados aquáticos que passam a vida presos ao fundo do mar e são encontradas em quase todas as áreas do oceano profundo - têm sido particularmente negligenciadas quando se trata de pesquisa e conservação. Mas eles são um componente importante de seus ecossistemas.

"Dada sua enorme capacidade de filtragem e seu papel pronunciado no bombeamento e limpeza do oceano, os solos de esponja têm um efeito na saúde do oceano, "disse o professor Hans Tore Rapp, da Universidade de Bergen, na Noruega.

Mas estudar esponjas não é fácil. Encontrado em profundidades de até 4, 000 metros, as esponjas são de difícil acesso e a maioria não consegue lidar com a exposição ao ar, o que dificulta a realização de experimentos de laboratório.

Separar as espécies também é complicado porque muitas têm características de distinção limitadas. "Hoje em dia, uma combinação de informação morfológica e DNA tornou as coisas um pouco mais fáceis, mas ainda é uma tarefa desafiadora e muito demorada, "disse o Prof. Rapp.

O professor Rapp e seus colegas estão identificando espécies diferentes para um projeto abrangente chamado SponGES. Os cientistas estão investigando as funções ecológicas das esponjas, como esses animais podem ser usados ​​em biotecnologia, bem como a resiliência de seus ecossistemas.

"Usaremos ferramentas de modelagem para olhar para o futuro, para ver como esses solos esponjosos serão afetados pelas mudanças climáticas ou qualquer tipo de estressor, "disse o Prof. Rapp.

Esponja genomas

Até aqui, os cientistas descobriram mais de 30 novas espécies de esponjas e produziram os maiores conjuntos de dados genômicos de esponjas de todos os tempos, que deve revelar como as diferentes espécies e populações estão relacionadas. Eles também realizaram experimentos no laboratório para investigar as funções do ecossistema, por exemplo, como eles absorvem e transformam carbono e nutrientes inorgânicos como nitrogênio e fósforo em alimento para o resto do habitat.

Agora eles estão realizando experimentos no fundo do mar. '(Estamos) olhando para esponjas em áreas primitivas, em seguida, comparando como elas funcionam em áreas que são mais impactadas, seja de petróleo e gás ou mineração, "disse o Prof. Rapp.

O projeto também está adotando uma nova abordagem para a descoberta de medicamentos. Os produtos químicos que as esponjas usam para se defender podem ser usados ​​para tratar o câncer e doenças infecciosas.

As esponjas são normalmente trituradas e testadas para identificar compostos que podem ser usados ​​para desenvolver medicamentos. O projeto, Contudo, está tentando se concentrar nos genes envolvidos na produção desses compostos para que possa produzi-los de forma sustentável em laboratório.

"Já identificamos algumas das sequências de genes que estão relacionadas à produção de compostos anticâncer, "disse a Dra. Shirley Pomponi da Florida Atlantic University nos EUA e da Wageningen University na Holanda, que está liderando o braço de biotecnologia do projeto.

A Dra. Pomponi e seus colegas de projeto também estão um passo mais perto de criar implantes ósseos que usam a arquitetura de esponja. As esponjas produzem elementos esqueléticos microscópicos, ou espículas, feitos de biossílica que são os blocos de construção de suas estruturas. Foi descoberto que a biosilica induz as células formadoras de osso a produzirem mais osso. Os cientistas, portanto, esperam fazer implantes de andaimes com células formadoras de ossos.

Eles conseguiram um avanço ao criar uma linha celular em laboratório a partir de células de esponja do fundo do mar, o que o Dr. Pomponi afirma ser a primeira vez que isso foi feito para qualquer invertebrado marinho.

O Dr. Pomponi diz que as linhas celulares são estimulantes, pois permitirão aos cientistas estudar como as esponjas produzem seus esqueletos, bem como seus produtos químicos defensivos. A equipe está se concentrando em como produzir biossílica e esses produtos químicos na cultura de tecidos, ela diz.

Ameaçadas de extinção

Os resultados do projeto também já estão sendo reconhecidos pelos formuladores de políticas. Os solos de esponja foram incluídos na Lista Vermelha da Noruega para habitats ameaçados, por exemplo.

"Agora também estamos contribuindo para incluir o solo de esponja no plano de gestão para os mares nórdicos, "disse o Prof. Rapp.

Além de esponjas, outros elementos dos ecossistemas profundos do oceano Atlântico Norte precisam ser melhor compreendidos. Para resolver isso, um projeto chamado ATLAS está realizando a maior avaliação da área até o momento.

O Atlântico profundo é o lar de uma série de ecossistemas vulneráveis, diz o professor Murray Roberts da Universidade de Edimburgo, no Reino Unido, o coordenador do projeto.

"Precisamos entender os corais, as esponjas, os mariscos, precisamos entender os montes marinhos, " ele disse.

"E, de maneira crítica, precisamos entender como a indústria já ativa nessas áreas, e propondo o aumento de suas operações, poderia impactar esses sistemas. "

O projeto está monitorando o oceano profundo usando instrumentos de monitoramento do clima, junto com novos equipamentos, como matrizes de sensores para medir dióxido de carbono e acidez para fornecer leituras regulares pela primeira vez, que serão disponibilizadas publicamente.

As novas informações ajudarão a entender melhor a física do oceano, como os padrões de circulação, por exemplo, para que as mudanças possam ser previstas.

O projeto publicou 49 artigos científicos, revelador, por exemplo, como os corais do fundo do mar são nutridos em um ambiente onde há pouca comida disponível.

Simulações mostraram que as correntes de água interagem com os montes de coral, que pode crescer centenas de metros de altura para atrair matéria orgânica da superfície até eles.

"É um exemplo incrível de engenharia de ecossistema em uma escala que nunca vimos antes, "disse o Prof. Roberts. Os cientistas farão o acompanhamento fazendo medições no campo para ver se eles concordam com seu modelo.

Pescarias

Outra vertente do projeto envolve reunir diferentes setores que utilizam o oceano, como empresas de pesca e petróleo e gás, para planejar o espaço marinho de uma forma mais sustentável. "É como um planejamento urbano para os oceanos, "disse o Prof. Roberts.

O objetivo da equipe é garantir que as atividades oceânicas sejam sustentáveis ​​e que os ecossistemas sejam preservados.

Eles têm trabalhado com empresas multinacionais de petróleo e gás, por exemplo, para avaliar as áreas em que atuam, onde existem ecossistemas vulneráveis, como áreas de esponja e recifes de coral. O impacto da mudança climática também precisa ser abordado.

“Com o aquecimento do Oceano Atlântico e a acidificação gradual, áreas que foram protegidas vão acabar sendo inadequadas para as mesmas coisas para as quais foram fechadas para proteger, "disse o Prof. Roberts.

Com base nas descobertas científicas do projeto, a equipe planeja desenvolver estratégias de gestão para setores como mineração em alto mar e energia renovável, onde há previsão de crescimento. A equipa também desenvolveu novos modelos que mostram a distribuição de espécies profundas do Atlântico, o que constituirá um bom ponto de partida.

“Temos uma compreensão muito melhor de quão provável é que espécies vulneráveis ​​ocorram em áreas que as indústrias estão procurando explorar, "disse o Prof. Roberts." Estamos (agora) levando isso para a indústria e a política. "

Esponjas:sobreviventes do mar

Os naturalistas do século XVI consideravam as esponjas do mar como plantas, eles são na verdade animais que vivem presos a superfícies em zonas de maré ou áreas tão profundas quanto 8, 500 metros.

As esponjas do mar são filtrantes que podem sobreviver por longos períodos sem comida, como durante os invernos polares sem luz. Algumas esponjas também podem viver centenas de anos. Um espécime do tamanho de uma minivan, que se acredita ter séculos a milênios de idade, foi descoberto 2, 100 metros abaixo da superfície do oceano no Havaí em 2016.

As células esponja são como células-tronco - as esponjas podem regenerar um corpo inteiro a partir de apenas uma célula. As próprias esponjas não possuem órgãos internos. Em vez de, todo o seu corpo processa oxigênio e nutrientes.

A maioria das esponjas se alimenta e respira extraindo nutrientes e oxigênio flutuando na água . A água entra nos poros da esponja e passa pelos intrincados canais e câmaras que formam seu corpo. Células especiais que revestem o interior do corpo de uma esponja capturam partículas de alimentos e mantêm a água em circulação constante.

Cerca de 140 espécies de esponjas conhecidas - a maioria delas habitantes do fundo do mar - são carnívoras. Eles prendem minúsculos crustáceos e larvas com ganchos microscópicos e os digerem - célula por célula - ao longo de vários dias.