p A University of East Anglia (UEA) está liderando um projeto internacional pioneiro para sequenciar o DNA de micróbios marinhos no Oceano Ártico. p Os dados resultantes serão usados ​​para desenvolver modelos para prever como o aquecimento global afeta a diversidade e a atividade dos micróbios, como vírus, bactérias, microalgas e fungos, alterando assim os processos do ecossistema, incluindo o controle do ciclo de nutrientes essenciais, captura e armazenamento de carbono, e dinâmica da cadeia alimentar.

p A ecologia microbiana marinha é um componente chave do ecossistema ártico. Como o Ártico está passando por mudanças drásticas devido ao aquecimento global, todos os ecossistemas serão afetados com consequências desconhecidas para formas de vida sensíveis.

p Os micróbios marinhos do Ártico e suas adaptações únicas estão longe de ser compreendidos devido aos desafios logísticos de acesso, e amostragem e experimentação sob condições polares extremas.

p Apoiado e com base na experiência do Joint Genome Institute (JGI) nos Estados Unidos, o projeto visa resolver isso através da amostragem do gelo marinho e das águas sob o gelo semanalmente durante 12 meses, como parte de uma expedição inovadora. Isso envolve o quebra-gelo RV Polarstern sendo congelado no mar do Ártico e vagando pelo topo do Oceano Ártico no próximo ano.

p O programa Observatório Multi-Disciplinar à deriva para o estudo do Clima Ártico (MOSAiC) está analisando o Ártico como o epicentro do aquecimento global para obter percepções fundamentais que são essenciais para uma melhor compreensão da mudança climática global. Centenas de cientistas conduzirão uma série de estudos marinhos, atmosférico, pesquisa relacionada ao gelo marinho.

p Thomas Mock, professor de microbiologia marinha na Escola de Ciências Ambientais da UEA, está liderando o projeto de sequenciamento de metagenoma e metatranscriptoma, que fornecerá o maior número de sequências de um ecossistema polar. Envolve pesquisadores de cinco países, incluindo colegas do Instituto Alfred-Wegener para Pesquisa Polar e Marinha na Alemanha, que fazem parte da equipe de liderança do MOSAiC.

p O professor Mock disse:"O Oceano Ártico é um dos ambientes menos explorados da Terra. Consequentemente, nosso conhecimento sobre a diversidade de espécies do Ártico, sua biologia básica, e a adaptação e evolução são muito limitadas, especialmente para micróbios. Para prever sua resposta a mudanças futuras, precisamos entender como sua funcionalidade é afetada pela variabilidade ambiental, incluindo o aquecimento global.

p "Este projeto nos dará uma visão sem precedentes ao longo de um ano inteiro sobre as comunidades microbianas em uma área que não foi amostrada a este ponto antes, fornecendo um valioso recurso de dados para uma comunidade global de pesquisadores.

p "É a oportunidade de obter novos insights sobre o funcionamento do Ártico de forma mais ampla e nos ajudar a compreender a trajetória ecológica geral desta região. Também esperamos descobrir muitos novos micróbios que desenvolveram a capacidade de prosperar neste ambiente desafiador."

p Nigel Mouncey, Diretor JGI, disse:"Este projeto é outro no portfólio da JGI de levantamento de ambientes subexplorados para enriquecer a comunidade científica com novas descobertas fundamentais.

p “O JGI e nossa comunidade de usuários há muito reconhecem a utilidade dos micróbios para servir como os proverbiais 'canários na mina de carvão' - barômetros para fornecer um alerta precoce sobre as mudanças em nosso meio ambiente.

p "Este projeto se baseia em colaborações anteriores com o laboratório do Prof Mock, incluindo a investigação da genômica evolutiva da diatomácea adaptada ao frio, Fragilariopsis cylindrus na Antártica. Projetos como esses representam recursos de dados enriquecedores para a comunidade de pesquisa em todo o mundo. "

p Os três principais ambientes que serão amostrados são o gelo marinho, água sob o gelo, e lagoas de derretimento à medida que se desenvolvem na temporada de verão. Durante o período de 12 meses, espera-se que a faixa geral de temperatura esteja entre -30 ° C e + 5 ° C. As condições de luz serão altamente variáveis, desde escuridão total no inverno até 24 horas de luz no verão.

p Concentrações de nutrientes, gases relevantes para o clima, e as substâncias orgânicas podem ser altamente variáveis ​​no Oceano Ártico, de indetectável a quase 100% de saturação dentro de bolsões de gelo marinho fechados.

p Como resultado, ao contrário de muitos outros ecossistemas, o Oceano Ártico é caracterizado por uma variabilidade ambiental significativa, potencialmente conduzindo comunidades microbianas diversas e complexas.

p Chamadas futuras para recursos do DOE Joint Genome Institute podem ser encontradas em https://jgi.doe.gov/user-programs/