Viajantes invisíveis:Tempestades de poeira podem espalhar bactérias e fungos por todo o mundo
A camada de ar do Saara mostrada em altitude durante sua jornada para a América do Norte. Crédito:Dr. Jason Dunion Quando chega a época das alergias, muitos atribuem as suas reações à flora local na primavera. No entanto, plumas de poeira africanas saarianas-sahelianas, suficientemente grandes para serem registadas no radar meteorológico, viajam por todo o mundo todos os verões, trazendo a sua própria forma de poluição atmosférica.
Shankar Chellam, professor do Departamento de Engenharia Civil e Ambiental de Zachry e AP e Florence Wiley Professor III da Texas A&M University, e seu agora ex-aluno, Dr. as nuvens de poeira através do Atlântico. Dr. Daniel Spalink, professor assistente e diretor da S.M. Tracy Herbarium da Texas A&M ajudou a analisar a biologia e identificar bactérias e fungos nas amostras.
“Todos nós temos alergias e outros efeitos de saúde potencialmente mais graves quando respiramos poeira, e não se sabe totalmente o que causa essas alergias”, disse Chellam. "Algumas pessoas podem pensar que são apenas areia ou minerais argilosos na poeira. Outros pensam que são os metais ou produtos orgânicos na poeira, e alguns pensam que são bactérias e fungos."
Sujeira, bactérias e fungos
Esta pesquisa, publicada na revista Environmental Science &Technology , é o primeiro a estudar a associação de bactérias e fungos com tempestades de areia na América do Norte-Saara.
"Alguns grupos estudaram bactérias e fungos em África e na Europa, mas ninguém estudou metais, bactérias e fungos em conjunto num evento de poeira africano", disse Chellam.
As amostras foram coletadas durante um evento de poeira no Saara em Houston, Texas, em agosto de 2018. As composições elementares, bacterianas e de micobiomas (comunidades fúngicas) foram medidas.
Uma enorme nuvem de poeira saindo da África em seu caminho através do Oceano Atlântico em direção à América do Norte. Crédito:Visão de mundo da NASA
Chellam observou que os eventos de poeira podem variar anualmente, com diferentes composições elementares a cada ano. Determinar a origem exata da poeira que chega a Houston é um desafio. Mesmo as imagens de satélite dos eventos podem não identificar com precisão a fonte. A poeira move-se para o norte, para a Europa, atravessa o Atlântico e viaja para o leste, para a Ásia. A provável área de origem deste estudo é o próprio deserto porque as imagens mostraram nuvens de poeira substanciais provenientes da região do Saara no início de Agosto.
Spalink explicou que a biodiversidade de bactérias e fungos em áreas metropolitanas e industriais como Houston é altamente dinâmica, muitas vezes mudando diariamente. Muitas bactérias e fungos são encontrados em todo o mundo.
“Uma conclusão importante deste estudo é que grande parte da biodiversidade não é descrita cientificamente”, disse Spalink. “Não tem nome, não pode ser cultivado e, por não poder ser cultivado, é difícil de estudar”.
No entanto, a microbiota foi detectada através da extração de DNA de filtros. Técnicas meticulosas de sequenciamento detectaram genomas bacterianos de 117 famílias e genomas de fungos de 164 famílias. A técnica não mostrou se os micróbios estavam vivos, mas detectou várias bactérias e fungos patogénicos, muitos dos quais estão listados na lista de prioridade global de agentes patogénicos humanos da Organização Mundial de Saúde.
“Isso não nos diz se eles conseguirão nos infectar e nos deixar doentes”, disse Spalink. “Mas pelo menos o DNA de diversas bactérias e fungos patogênicos foi identificado na poeira africana”.
Impacto elementar
A biodiversidade de bactérias e fungos estava fortemente correlacionada com alguns elementos, principalmente o cálcio. O estudo mostrou que o cálcio e o zircônio são importantes para explicar a diversidade beta bacteriana e fúngica, a relação entre a diversidade de espécies regionais e locais.
A enorme tempestade de poeira de 2020, carinhosamente apelidada de Godzilla, chega à costa leste de Barbados a caminho dos EUA. Crédito:Dr. Joseph Prospero
“Os metais que enfatizamos neste estudo não são os mesmos metais que enfatizamos no estudo anterior”, disse Chellam.
Embora esses elementos possam ser encontrados na poeira do Saara, eles também são encontrados localmente em Houston.
Uma advertência semelhante foi encontrada nas detecções de biota. Mais de 2.000 grupos orgânicos diferentes foram detectados. Apenas 17 aumentaram em abundância quando a poeira do Saara entrou em Houston. Todos os 17 são encontrados em todo o mundo, e vários foram detectados em quantidades menores antes do evento de poeira.
“Há uma chance de sempre obtermos algum tipo de correlação com alguns metais”, disse Das. “Isso não significa que não venha da poeira africana”.
Previsões futuras de poeira
Estudos futuros poderiam expandir este trabalho através de amostragem antes, durante e depois das tempestades de poeira ao longo de vários anos. A amostragem também poderia expandir-se geograficamente através de áreas de passagem de plumas de poeira.
Fatores determinantes como as alterações climáticas e outros efeitos meteorológicos também serão importantes para pesquisas futuras.
Dr. Shankar Chellam gerou esta imagem para um episódio de poeira africana em 2017 chegando a Houston usando recursos da web da NASA. Crédito:Visão de mundo da NASA
“Toda a dinâmica da poeira do Saara que chega a Houston é impulsionada principalmente por processos atmosféricos”, disse Das.
“Isso destaca a importância de ter esses conjuntos de dados básicos”, acrescentou Spalink. “É realmente difícil prever como a biota irá mudar se você não sabe o que aconteceu no passado ou o que está acontecendo no presente”.
Chellam explicou que a maior tempestade já registrada em Houston foi medida em 2020, destacando uma área potencial para pesquisas futuras.
“Era tão grande que ganhou um apelido e agora é conhecida como a tempestade de poeira Godzilla”, disse Chellam. "Acontece que eu estava fazendo uma amostragem, então espero que possamos obter alguns bons dados e publicações a partir disso também."
Alyvia McEwan, uma das alunas de graduação de Chellam, e o Dr. Joseph Prospero, professor emérito da Universidade de Miami, na Flórida, fizeram contribuições significativas para esta pesquisa. Chellam dá crédito a Prospero, que trabalha com poeira africana desde o início dos anos 70, por inspirar sua pesquisa.
“Ele foi o primeiro a trazer esta poeira africana para a consciência da comunidade científica”, disse Chellam sobre Prospero.
McEwan é creditado por grande parte da análise e interpretação dos dados e por gerar muitas das representações gráficas.
“É uma loucura o quanto o ser humano médio está exposto em termos de tipos de elementos, fungos e bactérias que têm todos esses potenciais associados a eles”, disse McEwan.
