Figura 1. Sequência de formação de iberulita na atmosfera com envolvimento bacteriano (esquerda) e aparecimento de iberulita à microscopia eletrônica (direita). Crédito: Pesquisa Atmosférica
Pesquisadores da Universidade de Granada (UGR) descobriram que alguns microrganismos, como bactérias, pode viajar de um continente para outro "escondido" na poeira atmosférica.
Cientistas do Departamento de Edafologia e Química Agrícola da UGR, Departamento de Física Aplicada, e o Center for Scientific Instrumentation decifrou o enigma do transporte intercontinental de microrganismos via iberulites (partículas atmosféricas 'gigantes' potencialmente inaláveis por humanos) e poeira atmosférica, com o consequente risco de transmissão de doenças que isso implica.
Iberulitas são bioaerossóis atmosféricos poliminerais gigantes, medindo em média cem mícrons aproximadamente (embora possam atingir até 250 µm). Eles viajam por continentes, desafiando as leis da gravidade e transportando microorganismos vivos (agindo como um veículo de lançamento). Eles foram descobertos em 2008 por pesquisadores do Departamento de Edafologia e Química Agrícola da UGR e do Instituto Andaluz de Pesquisa e Treinamento em Agricultura e Pesca (IFAPA).
A NASA tornou a descoberta pública em seu site em outubro daquele ano. Mas foi só agora que a equipe científica multidisciplinar da UGR revelou o mecanismo pelo qual as bactérias estão envolvidas na gênese e formação dos iberulitos atmosféricos.
Os pesquisadores analisaram os depósitos de poeira atmosférica encontrados na cidade de Granada, cuja composição é heterogênea compreendendo predominantemente argila, quartzo, e minerais carbonáticos e, em menor grau, óxidos de ferro. Além deste componente mineral, um componente biológico foi encontrado nesta poeira:bactérias, diatomáceas, organismos planctônicos, e até mesmo brocossomos (grânulos microscópicos secretados por insetos como gafanhotos). A poeira originou-se do Deserto do Saara (norte-nordeste da África) e solos locais / regionais. As interações atmosféricas entre esses dois componentes e as nuvens produzem os iberulitos (bioagregados poliminerais), cuja composição tem agora, pela primeira vez, foi estudado.
Para caracterizar os iberulites e resolver o mistério de sua existência e formação, os pesquisadores analisaram sua composição mineral, composição elementar, tamanho da poeira atmosférica, e a origem da massa de ar para esta região particular, bem como os mecanismos de formação atmosférica envolvendo bactérias.
Eles descobriram que, em termos gerais, Os iberulitos se originam na troposfera como resultado de vários processos hidrodinâmicos que permitem que a interação ocorra entre os grãos de poeira, microorganismos daquela poeira que sobe dos solos do Saara (que agem como núcleos de condensação), e moléculas de vapor de água das nuvens. A gota d'água formada nesses núcleos de condensação aglutina partículas de poeira de diferentes tamanhos em seu interior junto com bactérias em suspensão.
Durante a trajetória da gota no ar, uma série de forças gravitacionais criam uma estrutura coerente dentro, produzindo uma parede ou revestimento externo (microlaminado ou casca de argila) enquanto, dentro, as partículas minerais são organizadas em um padrão ordenado (a menor na parte externa e a maior no centro da iberulita).
Aerossóis gigantes
Ao mesmo tempo, devido às forças hidrodinâmicas, um vórtice é criado no pólo norte da gota d'água cada vez mais complexa, que é o que dá a esses aerossóis gigantes sua aparência característica. Esta é a estrutura básica da iberulite, o que permite que ele reaja com outros componentes atmosféricos, deixando para trás um traço confiável dos lugares por onde passou.
Alberto Molinero García, pesquisadora do Departamento de Edafologia e Química Agrícola da UGR e uma das autoras deste estudo, explica:"As bactérias podem sobreviver em iberulites porque fornecem um meio nutritivo, um microhabitat rico em nutrientes, e protegem as bactérias da radiação ultravioleta. Isso é demonstrado pelos exsudatos poliméricos bacterianos que, um pouco como o muco mucilaginoso, atuam como uma 'cola' entre as partículas minerais, evitando sua desagregação e aumentando sua resistência à fragilidade nos fenômenos turbulentos da atmosfera. "
Isso permite que os iberulitos e microorganismos viajem grandes distâncias intercontinentais em correntes atmosféricas, como a Camada de Ar do Saara (SAL). No transporte atmosférico, a iberulita está em contato com um meio reativo - a atmosfera - onde ocorrem as interações com os gases naturalmente presentes, tais como compostos de nitrogênio e enxofre.
Um fenômeno mundial
O pesquisador da UGR destaca que as iberulites não são exclusivas desta região da Espanha:podem existir em todo o mundo, principalmente nas regiões onde a poeira é transportada de regiões desérticas.
"Eles foram encontrados na Arábia Saudita, Volgogrado (Rússia), e possivelmente no extremo leste da China, Japão, Coréia, e também nos EUA, "diz Molinero. Os novos aerossóis identificados em Granada provêm do Saara, que é um poderoso emissor de poeira atmosférica (estima-se que o Saara envie entre 400 e 700 milhões de toneladas de poeira ao redor do mundo por ano).
Esta poeira, junto com as iberulites e as bactérias incorporadas pelas diferentes correntes atmosféricas, pode chegar até a Amazônia, o caribenho, ou o Himalaia. Contudo, a poeira que entra no Mediterrâneo é caracterizada por ter seguido uma trajetória atmosférica específica e conhecida.
Usando todos os dados que coletaram, os cientistas da UGR modelarão a inalação das partículas microscópicas menores que 10 mícrons (PM10), das quais consistem os iberulitos, bem como sua penetração no trato respiratório e o destino das bactérias que são transportadas.