A neve marinha consiste em detritos de diversos organismos na coluna de água. A imagem mostra a neve marinha do Mar dos Sargaços. Crédito:L. Riemann
O nitrogênio é essencial para toda a vida na Terra. Nos oceanos globais, no entanto, este elemento é escasso, e a disponibilidade de nitrogênio é, portanto, crítica para o crescimento da vida marinha. Algumas bactérias encontradas em águas marinhas podem converter o gás nitrogênio (N 2 ) para amônia (conhecido como N 2 fixação), e, assim, fornecer nitrogênio à teia alimentar marinha.
Como na Terra?
Ele intrigou os cientistas por anos se e como as bactérias, que vivem de matéria orgânica dissolvida em águas marinhas, pode realizar N 2 fixação. Foi assumido que os altos níveis de oxigênio combinados com a baixa quantidade de matéria orgânica dissolvida na coluna de água do mar impediriam o consumo anaeróbio e energético de N 2 fixação.
Já na década de 1980, foi sugerido que os agregados, as chamadas "partículas de neve marinha", podem ser locais adequados para N 2 fixação, mas isso nunca foi provado. Até agora.
Em um novo estudo, pesquisadores da Universidade de Copenhagen demonstram, pelo uso de modelos matemáticos, que a fixação microbiana de nitrogênio pode ocorrer nesses agregados de organismos vivos e mortos no plâncton marinho. O estudo acaba de ser publicado na revista Nature Communications .
Neve marinha
“Nosso trabalho durou quase dois anos, mas definitivamente valeu a pena o esforço, uma vez que os resultados são um grande avanço. Em estreita colaboração com nossos colaboradores de pesquisa no Center for Ocean Life em DTU Aqua e nos EUA, Conseguimos criar um modelo que imita as condições das partículas de neve marinha. Com este modelo, mostramos que uma partícula marinha pode se tornar densamente colonizada por bactérias. Este crescimento de bactérias causa respiração extensa, levando a baixas concentrações de oxigênio na partícula, o que, em última análise, permite o processo anaeróbio de N 2 fixação", explica o primeiro autor e pós-doutorado no Departamento de Biologia, Universidade de Copenhague, Subhendu Chakraborty.
Com seu modelo, os pesquisadores também puderam mostrar a distribuição de profundidade de N 2 fixação na coluna de água do mar. Eles encontraram, que entre outras coisas, então 2 a fixação depende do tamanho, densidade e velocidade de afundamento das partículas de neve marinha. Além disso, eles demonstraram que suas taxas modeladas eram comparáveis às taxas reais medidas em águas marinhas.
Amostrador de água marinha
“Essa comparação nos deu confiança no modelo”, diz o autor correspondente Lasse Riemann, Professor do Departamento de Biologia. Ele continua:"Estamos muito orgulhosos de nosso estudo, porque fornece a primeira explicação de como o N associado à neve marinha 2 a fixação pode ocorrer. Além disso, os resultados indicam que este processo é importante para o ciclo do nitrogênio marinho global e, portanto, para o crescimento e a produtividade do plâncton ”.
Os pesquisadores esperam que seu estudo inspire trabalhos futuros sobre a vida microbiana em partículas marinhas, devido ao seu papel aparentemente fundamental na ciclagem de muitos nutrientes no oceano.
