A Terra não seria o lugar vibrante que é sem a fotossíntese, o processo que capta energia solar e alimenta a maior parte das cadeias alimentares do planeta.
Entre plantas, algas e cianobactérias, há um organismo que se destaca: Prochlorococcus, muitas vezes apontado como o organismo fotossintético mais abundante da Terra. Mesmo sendo minúsculo - até para uma cianobactéria - este micróbio marinho tem um impacto desproporcionado dentro e fora do seu habitat, contribuindo para quase um terço da produção de oxigénio do planeta e servindo de base essencial a inúmeras teias alimentares.
Um novo estudo, contudo, sugere que Prochlorococcus - e as muitas espécies que dele dependem - poderá ser mais sensível ao aumento da temperatura do oceano do que se pensava.
Prochlorococcus, fotossíntese e a vida nas águas tropicais
Prochlorococcus está amplamente distribuído: vive em mais de 75 por cento das águas superficiais iluminadas pelo Sol. A sua maior presença ocorre nos trópicos e zonas próximas, onde está particularmente bem adaptado a condições quentes e pobres em nutrientes.
"Ao largo, nos trópicos, a água é deste azul luminoso e bonito porque há muito pouco nela, para além de Prochlorococcus", afirma o autor principal François Ribalet, oceanógrafo na Universidade de Washington.
Esta afinidade pelo calor levou alguns especialistas a considerar que Prochlorococcus poderia até beneficiar à medida que as temperaturas do oceano sobem - um aquecimento impulsionado pela queima de combustíveis fósseis e pela perda de sumidouros de carbono.
Ainda assim, o novo trabalho vem lançar reservas: para Prochlorococcus, mais quente nem sempre significa melhor.
Os autores indicam que a faixa ideal situa-se entre 19 e 28 graus Celsius (66 a 82 Fahrenheit), e salientam que muitas águas tropicais e subtropicais deverão ultrapassar esse limite superior dentro de 75 anos.
"Durante muito tempo, os cientistas acharam que Prochlorococcus ia dar-se muito bem no futuro, mas nas regiões mais quentes eles não estão assim tão bem, o que significa que vai haver menos carbono - menos alimento - para o resto da teia alimentar marinha", diz Ribalet.
Como o estudo observou Prochlorococcus no oceano
Grande parte do conhecimento disponível sobre estes micróbios vinha de células cultivadas em laboratório. Por isso, Ribalet e os seus colegas procuraram recolher dados novos, directamente a partir de Prochlorococcus selvagem, observado no seu ambiente natural.
"Eu tinha perguntas muito básicas", conta Ribalet. "Eles estão bem quando está quente? Ou não estão bem quando está quente?"
Para obter respostas, a equipa analisou 800 mil milhões de células do tamanho de Prochlorococcus encontradas ao longo de 90 viagens de investigação, realizadas durante 13 anos.
A detecção foi feita com um citómetro de fluxo co-desenvolvido por Ribalet, concebido de propósito para identificar fitoplâncton muito pequeno, como Prochlorococcus.
A bordo, os micróbios eram medidos com um laser no dispositivo do navio e, em seguida, os investigadores aplicavam um modelo estatístico baseado em métodos estabelecidos para estimar o crescimento de Prochlorococcus, procurando interferir o mínimo possível com os organismos analisados.
Limites de temperatura, divisão celular e impactos na teia alimentar
As taxas de divisão celular mudavam com a latitude. Os autores associam essa variação sobretudo a diferenças na temperatura da água, e não tanto a alterações na luz solar ou na disponibilidade de nutrientes.
Os micróbios apresentavam o melhor desempenho em águas relativamente quentes, entre 19 e 28 °C, mas mostraram uma dificuldade inesperada logo acima desse intervalo.
Em água mais quente do que cerca de 30 °C, a divisão celular abrandava drasticamente, descendo para um terço da taxa registada na extremidade inferior da sua faixa de tolerância.
"A temperatura de esgotamento deles é muito mais baixa do que pensávamos", afirma Ribalet.
Os mares tropicais tendem a ser pobres em nutrientes por causa do calor, que reduz a circulação ascendente de nutrientes a partir de águas profundas. Prochlorococcus e outras cianobactérias ajustaram-se a estas condições de várias formas, incluindo o seu tamanho reduzido e um genoma minimalista, depurado até ao essencial.
Apesar das vantagens de eliminar "bagagem" genética, isso pode ter implicado a perda, ao longo da evolução, de genes antigos ligados à resposta ao stress - o que hoje poderá limitar a capacidade de resistência destes micróbios perante a subida rápida das temperaturas.
Esse cenário pode abrir espaço para Synechococcus, o outro grande grupo de cianobactérias que domina os trópicos e subtrópicos em conjunto com Prochlorococcus.
Synechococcus tolera águas mais quentes, mas exige mais nutrientes. Se vier a beneficiar de um eventual declínio futuro de Prochlorococcus, ainda não é claro o que isso significará para as teias alimentares.
"Se Synechococcus tomar conta, não é garantido que outros organismos consigam interagir com ele da mesma forma que interagiram com Prochlorococcus durante milhões de anos", diz Ribalet.
O estudo aponta que, até ao final deste século, a produtividade de Prochlorococcus poderá cair 17 por cento nos trópicos num cenário de aquecimento moderado, e 51 por cento num cenário de aquecimento mais severo. À escala global, a diminuição estimada seria de 10 por cento com aquecimento moderado e de 37 por cento com o cenário mais extremo.
"A área geográfica deles vai expandir-se em direcção aos pólos, para norte e para sul", afirma Ribalet. "Eles não vão desaparecer, mas o habitat vai mudar."
Os autores sublinham limitações no trabalho, incluindo uma metodologia que pode ocultar estirpes raras resistentes ao calor. Embora os dados abranjam diferentes regiões oceânicas, várias áreas tropicais importantes continuam ausentes.
"Esta é a explicação mais simples para os dados que temos agora", diz Ribalet. "Se surgirem novas provas de estirpes tolerantes ao calor, acolheríamos essa descoberta. Isso daria esperança a estes organismos críticos."
O estudo foi publicado na revista Nature Microbiology.
Comentários
Ainda não há comentários. Seja o primeiro!
Deixar um comentário