p A abundante diversidade biológica e mineral da elevação do Rio Grande, um monte submarino nas profundezas do Oceano Atlântico a cerca de 1, 500 km da costa do Brasil, é provavelmente devido, em grande medida, a criaturas microscópicas pouco conhecidas. p Pesquisadores filiados ao Instituto Oceanográfico da Universidade de São Paulo (IO-USP), colaborando com colegas do Centro Nacional de Oceanografia do Reino Unido, investigou os microrganismos que habitam as crostas de ferromanganês do monte submarino e concluiu que bactérias e arquéias são provavelmente responsáveis ​​pela manutenção da abundante vida local, além de estar envolvido no processo de biomineralização que forma os metais presentes nas crostas.

p Um artigo publicado na revista Ecologia Microbiana descreve o estudo, que foi financiado pela FAPESP e pelo Natural Environment Research Council (NERC) do Reino Unido.

p Em 2014, a Autoridade Internacional dos Fundos Marinhos (ISA) concedeu ao Brasil uma concessão de 15 anos de direitos de exploração mineral para a Ascensão do Rio Grande. Composta por 167 estados membros mais a União Europeia, a ISA é mandatada pela Convenção das Nações Unidas sobre o Direito do Mar para organizar, regular e controlar todas as atividades relacionadas a minerais na área internacional do fundo do mar, o que corresponde a cerca de 50% da área total dos oceanos do mundo.

p “Muito pouco se sabe sobre a biodiversidade da região ou sobre o impacto da mineração em seus ecossistemas, "disse Vivian Pellizari, professora do IO-USP e pesquisadora principal do estudo.

p O estudo fez parte de um Projeto Temático apoiado pela FAPESP. O artigo é um dos resultados do doutorado. pesquisa de Natascha Menezes Bergo, atualmente é estagiário de pós-doutorado no IO-USP.

p "Embora o processo conhecido como biomineralização microbiana seja bem conhecido, oxidação e precipitação de manganês não foram provadas, e não tínhamos ideia de como isso ocorria em áreas oceânicas. Em julho de 2020, Contudo, um artigo de pesquisadores americanos foi publicado em Natureza mostrando pela primeira vez que as bactérias usam manganês para converter dióxido de carbono em biomassa por meio de um processo chamado quimiossíntese, "disse Bergo, que participou da coleta de amostras em 2018 no navio de pesquisa RRS do Reino Unido Descoberta .

p "Uma dessas bactérias, que pertence ao grupo Nitrospirae, estava presente nas sequências de DNA que extraímos de amostras de crosta coletadas na elevação do Rio Grande. Esta é uma forte evidência de que os metais não são formados apenas por um processo geológico, mas também por um processo biológico no qual os microrganismos desempenham um papel importante, "ela notou.

p Além de ferro e manganês, as crostas são ricas em cobalto, níquel, molibdênio, nióbio, platina, titânio e telúrio, entre outros elementos. O cobalto é essencial para a produção de baterias recarregáveis, por exemplo, e o telúrio é um insumo fundamental para a produção de células solares de alta eficiência. No final de 2018, O Brasil solicitou ao ISA uma extensão de sua plataforma continental para incluir a Ascensão do Rio Grande.

p Em outras partes do mundo, áreas semelhantes que foram estudadas por mais tempo com os mesmos objetivos incluem a Zona Clarion-Clipperton e o Monte Submarino Takuyo-Daigo, ambos no Pacífico Norte, bem como o Monte Submarino Trópico no Atlântico Norte.

p Formação

p O Rio Grande Rise tem uma área de cerca de 150, 000 km ² , três vezes o tamanho do Rio de Janeiro, e profundidades que variam de 800 m a 3, 000 m. Formada quando a África e a América do Sul atuais se separaram do supercontinente Gondwana entre 146 milhões de anos atrás (mya) e 100 mya, The Rise foi uma ilha que afundou cerca de 40 mya, provavelmente devido ao peso de um vulcão e sua lava e ao movimento das placas tectônicas.

p Em uma de suas expedições de 2018, os pesquisadores coletaram de uma parte do Rise amostras das crostas de ferromanganês e dos esqueletos de coral que vivem nelas, assim como rocha calcarenítica e biofilmes nas superfícies das crostas. Esses biofilmes são comunidades microbianas estruturadas envoltas em substâncias que secretam para se proteger de ameaças como a falta de nutrientes ou toxinas potenciais.

p "Encontrar biofilme foi uma surpresa interessante, como é um indicador de um processo de biomineralização incipiente, "Disse Bergo." Encontramos os mesmos microorganismos em nosso biofilme, coral, amostras de calcarenita e crosta. A única diferença era a idade das superfícies. O coral é mais recente que as crostas, e o biofilme é ainda mais jovem. "

p Um total de 666, 782 sequências de DNA foram recuperadas das amostras. As bactérias e arquéias encontradas pelos cientistas pertencem a grupos conhecidos por estarem envolvidos no ciclo do nitrogênio, pelo qual a amônia é convertida em nitrito e nitrato, e, portanto, para servir como fonte de energia para outros microorganismos. Além de Nitrospirae, eles encontraram outros procariontes, como a classe arqueon Nitrososphaeria. O sequenciamento das amostras também revelou grupos envolvidos no ciclo do metano, como Methylomirabilales e Deltaproteobacteria.

p Os resultados ampliam a compreensão dos cientistas sobre a diversidade microbiana e os processos ecológicos potenciais encontrados nas crostas de ferromanganês do fundo do mar do Atlântico Sul. Eles também contribuirão para a regulamentação futura de possíveis atividades de mineração na área da Elevação do Rio Grande.

p "À medida que as crostas são removidas, a circulação local provavelmente mudará e isso, por sua vez, mudará o suprimento disponível de matéria orgânica e nutrientes, e, portanto, o microbioma local e toda a vida associada a ele, "Bergo disse." Além disso, as crostas crescem 1 mm a cada 1 milhão de anos em média, então não haverá tempo para recolonização. Não é por acaso que tantos estudos foram publicados recentemente sobre como avaliar e mitigar o impacto da mineração em alto mar. "