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Plâncton de passagem de gás ilumina outra peça do quebra-cabeça do ciclo do carbono
A pesquisa liderada pela microbiologista do estado de Oregon Kimberly Halsey e então Ph.D. da OSU. o aluno Eric Moore revelou não apenas que a bactéria consome acetona, mas também outro composto orgânico volátil, o isopreno.
Por Steve Lundeberg - 15/12/2021


Crédito: Luis Bolaños, OSU

A forma de vida mais abundante do oceano, um tipo de bactéria descoberta pela Oregon State University, consome um composto orgânico comumente encontrado em solventes como removedor de tinta, mostra um novo estudo da OSU.

Descobrir que a bactéria SAR11 usa acetona acrescenta evidências que sugerem que aspectos do ciclo do carbono marinho, que puxa o carbono atmosférico para o mar, não estão sendo considerados no estudo do ciclo e sua capacidade de amortecer as mudanças climáticas, dizem os cientistas.

A pesquisa liderada pela microbiologista do estado de Oregon Kimberly Halsey e então Ph.D. da OSU. o aluno Eric Moore revelou não apenas que a bactéria consome acetona, mas também outro composto orgânico volátil, o isopreno.

O isopreno, expresso quimicamente como C5H8 e o principal componente da borracha natural, é um produto gasoso do metabolismo vegetal. O isopreno e a acetona (C3H6O) são produzidos pelo fitoplâncton, algas marinhas microscópicas, e são abundantes na superfície do oceano, de onde esses gases podem se mover para a atmosfera e influenciar o clima.

"O isopreno é frequentemente associado à famosa névoa das montanhas Blue Ridge", disse Halsey, bolsista de Excelência em Microbiologia da Faculdade de Ciências da OSU. "Como a acetona é produzida biologicamente não é bem compreendida, mas tanto o isopreno quanto a acetona interessam aos cientistas atmosféricos porque, se escaparem da superfície do oceano, podem reagir quimicamente com outros compostos na atmosfera, potencialmente formando partículas de aerossol que podem precipitar chuva, gelo e neve formação."

SAR11, descoberto em 1990 por Stephen Giovannoni do Estado do Oregon, é a menor célula de vida livre conhecida e também tem o menor genoma de qualquer célula independente. Mas as bactérias prosperam onde a maioria das outras células morreria - o peso combinado do SAR11 excede o de todos os peixes do oceano - e, por meio de seus números, desempenham um papel importante no ciclo do carbono.

Um único mililitro de água do oceano pode conter meio milhão de células SAR11, disse Giovannoni, distinto professor de microbiologia, e 25% de todo o plâncton oceânico são SAR11.

"O fato de as células SAR11 poderem usar isopreno acrescenta peso adicional a uma nova teoria de que algumas células do plâncton se especializam em moléculas de peso molecular muito baixo - muito leves - que na maioria das vezes são perdidas pelos métodos comuns de estudar o ciclo do carbono", disse Giovannoni, que participou da pesquisa sobre acetona e isopreno. "O SAR11 tem a surpreendente capacidade metabólica de oxidar e produzir uma variedade de compostos orgânicos voláteis , ou VOCs, que podem se difundir na atmosfera."

VOCs são vários produtos químicos que contêm carbono com alta pressão de vapor e baixa solubilidade em água, alguns dos quais podem causar efeitos adversos à saúde humana.

"Ainda não temos uma imagem clara do ciclo da acetona e do isopreno, mas sabemos que existem aspectos ocultos do ciclo do carbono que precisam de estudos mais aprofundados antes de podermos compreender totalmente o movimento do carbono através dos sistemas biológicos no oceano." Halsey disse. "É importante compreender o potencial do SAR11 e de outras bactérias para controlar a emissão de gases ativos para o clima, pois ajuda nosso entendimento geral da mudança climática e da estabilidade."

Os cientistas dizem que os próximos passos incluem dissecar os mecanismos bioquímicos subjacentes ao ciclo de compostos orgânicos voláteis e tentar vincular os processos microbianos marinhos às emissões de gases e ao transporte de produtos químicos na atmosfera.

"Plâncton trocando gases na superfície do oceano é muito mais comum do que se pensava", disse Halsey.

Os resultados foram publicados em Microbiologia Ambiental .

 

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