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Estudo analisa a vida dentro e fora das infiltrações de hidrocarbonetos no fundo do mar
O estudo, publicado recentemente no Scientific Reports , analisa como a dinâmica microbiana é influenciada pelos locais de infiltração de hidrocarbonetos no Golfo do México.
Por Adam Thomas - 09/07/2020

Crédito: University of Delaware

As células microbianas são encontradas em abundância em sedimentos marinhos sob o oceano e compõem uma quantidade significativa da biomassa microbiana total no planeta. Acredita-se que os micróbios encontrados nas profundezas do oceano, como nas infiltrações de hidrocarbonetos, tenham taxas de rotatividade populacional lentas e baixas quantidades de energia disponível, onde quanto mais um micróbio é encontrado, menos energia ele tem disponível.

Um novo estudo publicado em colaboração com a Universidade de Delaware e a Exxon Mobil Research and Engineering mostra que talvez as comunidades microbianas encontradas mais profundamente nos sedimentos do fundo do mar e em torno dos locais de infiltração de hidrocarbonetos tenham mais energia disponível e taxas de rotatividade populacional mais altas do que se pensava anteriormente.

Usando amostras de sedimentos coletadas pelos pesquisadores da ExxonMobil, Jennifer Biddle, professora da UD e seu grupo de laboratório - incluindo Rui Zhao, pesquisador de pós-doutorado e primeiro autor do artigo; Kristin Yoshimura, que recebeu seu doutorado pela UD; e Glenn Christman, bioinformática - trabalhou em um estudo em colaboração com Zara Summers, uma microbiologista da ExxonMobil. O estudo, publicado recentemente no Scientific Reports , analisa como a dinâmica microbiana é influenciada pelos locais de infiltração de hidrocarbonetos no Golfo do México.

Biddle e seus membros do laboratório receberam da ExxonMobil os sedimentos congelados, coletados durante um cruzeiro de pesquisa, extraíram o DNA e o sequenciaram no Instituto de Biotecnologia de Delaware (DBI).

Usando amostras de sedimentos coletadas pela Exxon Mobil, a professora da Universidade
de Delaware, Jennifer Biddle, e seu grupo de laboratório estudaram como a dinâmica
microbiana é influenciada pelos locais de infiltração de hidrocarbonetos no Golfo
do México. Crédito: University of Delaware

As amostras estudadas pelo grupo de laboratório de Biddle foram coletadas de profundas infiltrações de hidrocarbonetos que geralmente são ignoradas.

"A maioria das pessoas olha apenas para os dois centímetros de sedimentos mais altos, mas isso está de 10 a 15 centímetros", disse Biddle, professor associado da Escola de Ciências e Políticas Marinhas da Faculdade de Terra, Oceano e Meio Ambiente da UD. . "Em seguida, comparamos as áreas de infiltração com as de não infiltração, e o ambiente parecia muito diferente".

Dentro da infiltração, os micróbios potencialmente levam uma vida rápida e menos eficiente, enquanto fora da infiltração os micróbios levam uma vida mais lenta, porém mais eficiente. Isso pode ser atribuído a quais fontes de energia estão disponíveis para eles em seu ambiente.

"Compreender a ecologia microbiana de infiltração em águas profundas é uma parte importante da compreensão de comunidades centradas em hidrocarbonetos", disse Summers.

Acredita-se que os micróbios encontrados nas profundezas do oceano tenham baixas
taxas de rotatividade da população e baixas quantidades de energia disponível.
No entanto, as comunidades microbianas encontradas mais profundamente
nos sedimentos do fundo do mar e em torno dos locais de infiltração de
hidrocarbonetos têm mais energia disponível e maiores taxas de rotatividade
da população do que se pensava anteriormente. Crédito: University of Delaware

Biddle disse que os micróbios estão sempre limitados por algo no ambiente, como, por exemplo, durante a quarentena, estamos limitados pela quantidade de papel higiênico disponível. "Fora da infiltração, os micróbios provavelmente são limitados pelo carbono, enquanto dentro da infiltração os micróbios são limitados pelo nitrogênio", disse Biddle.
 
Enquanto os micróbios encontrados dentro da infiltração parecem estar correndo para produzir mais nitrogênio para acompanhar e crescer com seus colegas micróbios, fora da infiltração, os pesquisadores encontraram um equilíbrio de carbono e nitrogênio, com o nitrogênio sendo realmente usado pelos micróbios como fonte de energia.

"Normalmente, não pensamos que o nitrogênio seja usado para energia. Ele é usado para produzir moléculas, mas algo que me impressionou foi pensar no nitrogênio como uma fonte significativa de energia", disse Biddle.

Essa diferença entre os micróbios encontrados no interior dos escoamentos e aqueles encontrados fora dos escoamentos pode espelhar como os micróbios se comportam mais alto na coluna d'água.

As amostras principais de sedimentos foram coletadas por um veículo subaquático
(ROV) operado remotamente em locais de infiltração e não-infiltração para
comparação. Dentro da infiltração, os micróbios potencialmente levam uma vida
rápida e menos eficiente, enquanto fora da infiltração os micróbios levam
uma vida mais lenta, porém mais eficiente. Crédito: University of Delaware

Pesquisas anteriores de micróbios de colunas de água mostram que existem diferentes tipos de micróbios: aqueles que são menos eficientes e levam um estilo de vida mais competitivo, onde não usam tão bem todas as moléculas quanto poderiam e aqueles que são realmente aerodinâmicos. não desperdice nada e é supereficiente.

"Isso me faz pensar se os micróbios que vivem nessas infiltrações são potencialmente inúteis e estão crescendo rapidamente, mas são menos eficientes e os organismos fora das infiltrações são um organismo muito diferente, onde são muito mais eficientes mais simplificado ", disse Biddle, cuja equipe fez uma proposta para voltar ao mar para investigar mais. "Queremos examinar essas dinâmicas para determinar se ainda é verdade que existe uma vida rápida e menos eficiente dentro do escoamento e, em seguida, mais lenta, uma vida muito mais eficiente fora do escoamento".

Após o estudo das amostras principais, esta pesquisa mostrou que sedimentos de
infiltração mais profundos provavelmente são fortemente impactados pelo material
que sai do fundo. Isso significa que a infiltração pode suportar uma quantidade
maior de biomassa do que se pensava anteriormente.
Crédito: University of Delaware

Além disso, Biddle disse que esta pesquisa mostrou que os sedimentos mais profundos nas infiltrações provavelmente são fortemente impactados pelo material que sai do fundo, o que significa que a infiltração pode suportar uma quantidade maior de biomassa do que se pensava anteriormente.

"Muitas vezes pensamos em uma infiltração que sustenta a vida como vermes tubulares e as coisas que estão na expressão do sedimento, mas o fato de que isso pode ir por metros abaixo deles realmente altera a biomassa total que a infiltração está sustentando", disse Biddle. "Uma das grandes implicações para os sites de infiltração com relação à influência desses fluidos é que não sabemos o quão profundo é em termos de quanto isso altera o impacto da vida no subsolo".

Summers acrescentou que essas são idéias interessantes "ao considerar a conectividade de reservatórios de petróleo e a influência sobre as infiltrações de hidrocarbonetos".

 

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