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Experimentos da Universidade do Sul da Dinamarca mostraram que a pressão extrema faz a neve marinha liberar carbono e nitrogênio durante a descida, criando alimento imediato para micróbios, aumentando rapidamente a atividade bacteriana e levantando novas questões sobre quanto carbono os oceanos conseguem armazenar e por quanto tempo.
Cientistas identificaram uma fonte inesperada de alimento nas profundezas do oceano, onde a pressão extrema parece transformar partículas em queda em um suprimento imediato de carbono e nitrogênio para micróbios. A descoberta amplia a compreensão sobre ecossistemas marinhos e armazenamento de carbono. A descoberta também oferece explicação para sustentar comunidades microbianas afastadas da superfície iluminada solar.
O estudo, conduzido por pesquisadores da Universidade do Sul da Dinamarca, analisou a chamada neve marinha. Essas partículas são formadas por algas mortas, micróbios e outros materiais orgânicos que descem lentamente pela coluna d’água.
Pressão libera nutrientes nas profundezas do oceano
Quando a neve marinha alcança entre dois e seis quilômetros de profundidade, a pressão hidrostática começa a expulsar matéria orgânica dissolvida das partículas. O processo funciona como um espremedor, liberando compostos que podem ser consumidos imediatamente.
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Peter Stief, primeiro autor da pesquisa, explicou que a pressão extrai os compostos orgânicos dissolvidos. Esses materiais ficam disponíveis para micróbios livres presentes na água ao redor, alterando a ideia de que as grandes profundidades seriam extremamente pobres em nutrientes.
Os resultados foram publicados na revista Science Advances. Os pesquisadores estimam que as partículas podem perder até 50% do carbono original e entre 58% e 63% do nitrogênio durante a descida.
Carbono pode permanecer menos tempo enterrado
Durante anos, cientistas consideraram que grande parte do carbono levado pela neve marinha terminava enterrada nos sedimentos do fundo oceânico. O novo trabalho indica que uma parcela relevante pode escapar antes de alcançar o leito marinho.
Esse vazamento muda o caminho do carbono. Em vez de ficar preso nos sedimentos por milhões de anos, parte dele permanece dissolvida nas águas profundas durante centenas ou milhares de anos, antes de retornar gradualmente à superfície e, depois, à atmosfera.
A diferença é importante porque o soterramento prolongado representa uma forma muito mais duradoura de armazenamento. Petróleo e gás natural, por exemplo, foram formados por processos de acúmulo e soterramento de matéria orgânica ao longo de períodos extensos.
Para Stief, o mecanismo influencia quanto carbono o oceano consegue armazenar e por quanto tempo. A informação também pode ajudar pesquisadores a compreender processos climáticos e melhorar modelos usados para representar o comportamento do carbono.
Experimento simulou pressão extrema
A equipe recriou neve marinha em laboratório com diatomáceas, algas microscópicas que naturalmente formam aglomerados enquanto afundam. As partículas artificiais foram colocadas em tanques rotativos desenvolvidos para reproduzir pressão elevada sem deixá-las se depositar.
Esse sistema permitiu medir quanto carbono e nitrogênio escapava durante condições semelhantes às encontradas no oceano profundo. Os testes mostraram que até metade do carbono de cada partícula podia vazar durante o afundamento.
A maior parte do material liberado era composta por proteínas e carboidratos. Esses compostos são consumidos facilmente pelos micróbios das profundezas, funcionando como uma fonte rápida de energia em ambientes antes considerados limitados em alimento.
Micróbios reagiram em apenas dois dias
A resposta microbiana foi intensa. Em dois dias, a quantidade de bactérias aumentou 30 vezes, enquanto as taxas de respiração cresceram de forma acentuada, indicando aproveitamento quase imediato dos nutrientes liberados.
O mesmo padrão apareceu em diferentes espécies de diatomáceas. Isso sugere que o vazamento provocado pela pressão pode ocorrer amplamente nos oceanos, embora a confirmação fora do laboratório ainda dependa de novas observações.
Próxima etapa será no Oceano Ártico
A equipe planeja buscar assinaturas moleculares desse processo em águas superficiais e profundas durante uma expedição ao Ártico, a bordo do navio alemão Polarstern.
A identificação dessas assinaturas na natureza poderá confirmar se o mecanismo observado em laboratório ocorre também no oceano aberto. A pesquisa recebeu apoio de instituições dinamarquesas e do programa Horizonte 2020 da União Europeia.
