A descoberta da primeira infiltração ativa de metano na Antártica está proporcionando aos cientistas uma nova compreensão do ciclo do metano e do papel que o metano encontrado nesta região pode desempenhar no aquecimento do planeta.

Uma infiltração de metano é um local onde o gás metano escapa de um reservatório subterrâneo para o oceano. Vazamentos de metano foram encontrados em todos os oceanos do mundo, mas o que foi descoberto no Mar de Ross foi a primeira infiltração ativa encontrada na Antártica, disse Andrew Thurber, um ecologista marinho na Oregon State University.

"O metano é o segundo gás mais eficaz no aquecimento da nossa atmosfera e a Antártica tem vastos reservatórios que provavelmente se abrirão com o recuo das camadas de gelo devido à mudança climática, "Thurber disse." Esta é uma descoberta significativa que pode ajudar a preencher uma grande lacuna em nossa compreensão do ciclo do metano. "

As descobertas dos pesquisadores foram publicadas hoje na revista Anais da Royal Society B . Os co-autores são Sarah Seabrook e Rory Welsh, que eram alunos de pós-graduação da OSU durante as expedições. A pesquisa foi apoiada pela National Science Foundation.

O metano é um gás de efeito estufa 25 vezes mais poderoso do que o dióxido de carbono no aquecimento do planeta. A maior parte do metano na água e nos sedimentos do oceano é mantida fora da atmosfera pelos micróbios que o consomem.

Thurber e seus colegas descobriram que os micróbios em torno da infiltração da Antártica são fundamentalmente diferentes daqueles encontrados em outras partes dos oceanos do mundo. Isso ajuda os pesquisadores a entender melhor os ciclos do metano e os fatores que determinam se o metano alcançará a atmosfera e contribuirá para um aquecimento ainda maior, Disse Thurber.

A infiltração do Mar de Ross foi descoberta em uma área que os cientistas estudaram por mais de 60 anos, mas a infiltração não estava ativa até 2011, disse Thurber, um professor assistente no Oregon State's College of Earth, Oceano, e Ciências Atmosféricas e o Departamento de Microbiologia da Faculdade de Ciências.

Um tapete microbiano expansivo, cerca de 70 metros de comprimento por um metro de largura, formou-se no fundo do mar cerca de 10 metros abaixo da superfície congelada do oceano. Estas esteiras, que são produzidos por bactérias que existem em uma relação simbiótica com consumidores de metano, são uma indicação reveladora da presença de uma infiltração, disse Thurber.

"O tapete microbiano é o sinal de trânsito de que existe uma infiltração de metano aqui, - disse Thurber. - Não sabemos o que causou o surgimento dessas infiltrações. Precisávamos de sorte para encontrar um ativo, e nós conseguimos. "

Thurber estava na Antártica em 2012, quando outro pesquisador lhe falou sobre uma "cachoeira microbiana" e achou que era algo que ele deveria olhar. Thurber foi capaz de confirmar a presença da infiltração, coletar amostras e analisar a infiltração e seu ambiente. Quando ele voltou ao local em 2016 para realizar um estudo mais aprofundado, ele também descobriu uma segunda infiltração nas proximidades.

Acredita-se que a Antártica contenha até 25% do metano marinho da Terra. Ter uma infiltração ativa para estudar dá aos pesquisadores uma nova compreensão do ciclo do metano e como esse processo pode diferir na Antártica em comparação com outros lugares do planeta, Disse Thurber.

Por exemplo, pesquisadores descobriram que o tipo mais comum de micróbio que consome metano levou cinco anos para aparecer no local da infiltração e mesmo assim esses micróbios não estavam consumindo todo o metano, Disse Thurber. Isso significa que algum metano está sendo liberado e provavelmente está chegando à atmosfera.

Estudar o local ao longo de um período de cinco anos permitiu aos pesquisadores ver como os micróbios respondem à formação de uma infiltração, disse Seabrook, que obteve seu doutorado na OSU e agora é uma bolsista de pós-doutorado no Instituto Nacional de Água e Pesquisa Atmosférica em Wellington, Nova Zelândia.

"O que foi realmente interessante e empolgante foi que a comunidade microbiana não se desenvolveu como havíamos previsto com base em outras infiltrações de metano que estudamos em todo o mundo, " ela disse.

Os pesquisadores presumiram que os micróbios deveriam responder muito rapidamente às mudanças no ambiente, mas isso não se refletiu no que a equipe da OSU viu na Antártica, Disse Thurber.

"Para aumentar o mistério das infiltrações da Antártica, os micróbios que encontramos eram os que menos esperávamos ver neste local, "disse ele. Pode haver um padrão de sucessão para micróbios, com certos grupos chegando primeiro e aqueles que são mais eficazes em comer metano chegando mais tarde.

"Nunca tivemos a oportunidade de estudar uma infiltração durante sua formação ou na Antártica, por causa dessa descoberta, podemos agora descobrir se as infiltrações funcionam de maneira diferente na Antártica ou se pode levar anos para as comunidades microbianas se adaptarem, "Disse Thurber.

"Os animais na Antártica são muito diferentes do que em outras partes do mundo, pois o continente foi separado do resto do globo por mais de 30 milhões de anos - um longo tempo para a evolução agir, "disse ele." Isso resultou em uma diversidade notável de fauna que só encontramos lá. Isso também pode contribuir para as diferenças de micróbios ali. "

É importante entender como infiltrações de metano se comportam neste ambiente para que os pesquisadores possam começar a fatorar essas diferenças em modelos de mudança climática, Disse Thurber. Ele espera retornar ao site para monitorar sua evolução e conduzir pesquisas adicionais.