p Minúsculas algas nos oceanos e lagos da Terra absorvem a luz solar e o dióxido de carbono e os transformam em açúcares que sustentam o resto da teia alimentar aquática, devorando tanto carbono quanto todas as árvores e plantas do mundo combinadas. p Uma nova pesquisa mostra que uma peça crucial está faltando na explicação convencional para o que acontece entre esta primeira "fixação" de CO ₂ em fitoplâncton e sua eventual liberação para a atmosfera ou descida a profundidades onde não contribui mais para o aquecimento global. A peça que faltava? Fungo.

p "Basicamente, o carbono sobe na cadeia alimentar em ambientes aquáticos de maneira diferente do que normalmente pensamos, "disse Anne Dekas, professor assistente de ciência do sistema terrestre na Universidade de Stanford. Dekas é o autor sênior de um artigo publicado em 1º de junho em Anais da Academia Nacional de Ciências que quantifica quanto carbono vai para fungos parasitas que atacam microalgas.

p Carrossel subaquático

p Os pesquisadores até agora previram que a maior parte do carbono fixado em colônias de casca dura, algas unicelulares conhecidas como diatomáceas, em seguida, afunilam-se diretamente nas bactérias - ou se dissolvem como o chá na água circundante, onde é amplamente absorvido por outras bactérias. O pensamento convencional assume que o carbono escapa deste ciclo microbiano principalmente através de organismos maiores que pastam nas bactérias ou diatomáceas, ou através do CO ₂ que retorna à atmosfera à medida que os micróbios respiram.

p Essa jornada é importante no contexto das mudanças climáticas. "Para que ocorra o sequestro de carbono, carbono de CO ₂ precisa subir na cadeia alimentar em pedaços grandes o suficiente de biomassa para que possa afundar no fundo do oceano, "Dekas disse." É assim que é realmente removido da atmosfera. Se ele apenas ciclar por longos períodos na superfície do oceano, pode ser liberado de volta ao ar como CO ₂ . "

p Acontece que o fungo cria uma via expressa subvalorizada para o carbono, "desviar" até 20% do carbono fixado pelas diatomáceas para fora da alça microbiana e entrar no parasita fúngico. "Em vez de passar por este carrossel, onde o carbono poderia eventualmente voltar para a atmosfera, você tem uma rota mais direta para os níveis mais elevados da rede alimentar, "Dekas disse.

p As descobertas também têm implicações para ambientes industriais e recreativos que lidam com a proliferação de algas nocivas. “Na aquicultura, a fim de manter a safra primária, semelhante à Peixe, saudável, fungicidas podem ser adicionados à água, "Disse Dekas. Isso vai prevenir a infecção fúngica dos peixes, mas também pode eliminar um controle natural sobre a proliferação de algas que custam à indústria cerca de US $ 8 bilhões por ano. “Até que entendamos a dinâmica entre esses organismos, precisamos ter muito cuidado com as políticas de gerenciamento que estamos usando. "

p Interações microbianas

p Os autores basearam suas estimativas em experimentos com populações de fungos quitrídeos chamados Rhizophydiales e seu hospedeiro, um tipo de alga de água doce ou diatomácea chamada Asterionella formosa . Co-autores na Alemanha trabalharam para isolar esses micróbios, bem como bactérias encontradas dentro e ao redor de suas células, da água coletada do Lago Stechlin, cerca de 60 milhas ao norte de Berlim.

p "Isolar um microrganismo da natureza e cultivá-lo em laboratório é difícil, mas isolar e manter dois microrganismos como um patossistema, em que um mata o outro, é um verdadeiro desafio, "disse o autor principal Isabell Klawonn, que trabalhou na pesquisa como bolsista de pós-doutorado no laboratório de Dekas em Stanford. "Apenas alguns sistemas modelo estão, portanto, disponíveis para pesquisar essas interações parasitárias."

p Os cientistas presumiram já na década de 1940 que os parasitas desempenhavam um papel importante no controle da abundância de fitoplâncton, e eles observaram epidemias de fungos quitrídeos infectando Asterionella floresce na água do lago. Os avanços tecnológicos tornaram possível separar esses mundos invisíveis em detalhes finos e mensuráveis ​​- e começar a ver sua influência em um quadro muito maior.

p "Estamos percebendo, como comunidade, que não são apenas as capacidades de um microrganismo individual que são importantes para entender o que acontece no meio ambiente. É como esses microrganismos interagem, "Dekas disse.

p Os autores mediram e analisaram as interações dentro do patossistema Lake Stechlin usando sequenciamento genômico; uma técnica de microscopia de fluorescência que envolve anexar corante fluorescente ao RNA dentro das células microbianas; e um instrumento altamente especializado em Stanford - um de apenas algumas dezenas no mundo - chamado NanoSIMS, que cria mapas em nanoescala dos isótopos de elementos que estão presentes em materiais em quantidades cada vez menores. Dekas disse, "Para obter essas medições de uma única célula para mostrar como o carbono fotossintético está fluindo entre células específicas, da diatomácea ao fungo e às bactérias associadas, é a única maneira de fazer isso. "

p A quantidade exata de carbono desviada para fungos do carrossel microbiano pode diferir em outros ambientes. Mas a descoberta de que pode chegar a 20 por cento mesmo em um ambiente é significativa, Dekas disse. "Se você está mudando este sistema em mais do que alguns por cento em qualquer direção, pode ter implicações dramáticas para o ciclo biogeoquímico. Isso faz uma grande diferença para o nosso clima. "