p Uma equipe de pesquisadores da Escola de Graduação em Oceanografia da Universidade de Rhode Island e seus colaboradores revelaram que os abundantes micróbios que vivem em sedimentos antigos abaixo do fundo do mar são sustentados principalmente por produtos químicos criados pela irradiação natural de moléculas de água. p A equipe descobriu que a criação desses produtos químicos é amplificada significativamente por minerais nos sedimentos marinhos. Em contraste com a visão convencional de que a vida nos sedimentos é alimentada por produtos da fotossíntese, um ecossistema alimentado por irradiação de água começa a poucos metros abaixo do fundo do mar em grande parte do oceano aberto. Este mundo alimentado por radiação é um dos maiores ecossistemas volumetricamente da Terra.

p A pesquisa foi publicada hoje na revista. Nature Communications .

p "Este trabalho fornece uma nova perspectiva importante sobre a disponibilidade de recursos que as comunidades microbianas subterrâneas podem usar para se sustentar. Isso é fundamental para entender a vida na Terra e restringir a habitabilidade de outros corpos planetários, como Marte, "disse Justine Sauvage, o autor principal do estudo e um pós-doutorado na Universidade de Gotemburgo que conduziu a pesquisa como estudante de doutorado na URI.

p O processo que conduz as descobertas da equipe de pesquisa é a radiólise da água - a divisão das moléculas de água em hidrogênio e oxidantes como resultado da exposição à radiação que ocorre naturalmente. Steven D'Hondt, Professor de oceanografia da URI e co-autor do estudo, disse que as moléculas resultantes se tornam a principal fonte de alimento e energia para os micróbios que vivem no sedimento.

p "O sedimento marinho realmente amplifica a produção desses produtos químicos utilizáveis, "disse ele." Se você tiver a mesma quantidade de irradiação em água pura e em sedimentos úmidos, você obtém muito mais hidrogênio de sedimentos úmidos. O sedimento torna a produção de hidrogênio muito mais eficaz. ”

p Por que o processo é amplificado em sedimentos úmidos não está claro, mas D'Hondt especula que os minerais no sedimento podem "se comportar como um semicondutor, tornando o processo mais eficiente. "

p As descobertas resultaram de uma série de experimentos de laboratório conduzidos no Rhode Island Nuclear Science Center. Sauvage irradiou frascos de sedimento úmido de vários locais nos oceanos Pacífico e Atlântico, coletados pelo Programa Integrado de Perfuração Oceânica e por navios de pesquisa dos EUA. Ela comparou a produção de hidrogênio a frascos de água do mar e água destilada irradiados de maneira semelhante. O sedimento amplificou os resultados em até 30 vezes.

p "Este estudo é uma combinação única de experimentos de laboratório sofisticados integrados em um contexto biológico global, "disse o co-autor Arthur Spivack, Professor de oceanografia da URI.

p As implicações das descobertas são significativas.

p "Se você pode sustentar a vida em sedimentos marinhos subterrâneos e outros ambientes subterrâneos de divisão radioativa natural da água, então talvez você possa sustentar a vida da mesma forma em outros mundos, "disse D'Hondt." Alguns dos mesmos minerais estão presentes em Marte, e enquanto você tiver esses minerais catalíticos úmidos, você vai ter esse processo. Se você pode catalisar a produção de produtos químicos radiolíticos em altas taxas na subsuperfície úmida de Marte, você poderia potencialmente sustentar a vida nos mesmos níveis que ela é sustentada nos sedimentos marinhos. "

p Sauvage adicionado, "Isso é especialmente relevante, visto que o Perseverance Rover acaba de pousar em Marte, com sua missão de coletar rochas marcianas e caracterizar seus ambientes habitáveis. "

p D'Hondt disse que as descobertas da equipe de pesquisa também têm implicações para a indústria nuclear, incluindo como os resíduos nucleares são armazenados e como os acidentes nucleares são gerenciados. "Se você armazenar lixo nuclear em sedimentos ou rochas, pode gerar hidrogênio e oxidantes mais rápido do que na água pura. Essa catálise natural pode tornar esses sistemas de armazenamento mais corrosivos do que geralmente se pensa, " ele disse.

p Os próximos passos para a equipe de pesquisa serão explorar o efeito da produção de hidrogênio por meio da radiólise em outros ambientes na Terra e além, incluindo a crosta oceânica, crosta continental e subsuperfície de Marte. Eles também buscarão avançar na compreensão de como as comunidades microbianas subsuperficiais vivem, interagir e evoluir quando sua fonte de energia primária é derivada da divisão radiolítica natural da água.