O fundo do oceano éo ecossistema menos explorado do planeta, apesar de cobrir mais de 60% dasuperfÍcie da Terra. A vida em grande parte desconhecida em sedimentos abissais, de animais benta´nicos a micróbios, ajuda a reciclar e/ou sequestrar a matéria (in)orga¢nica que se afunda origina¡ria de comunidades pela¡gicas que são numericamente dominadas por pla¢ncton microsca³pico. Os ecossistemas benta´nicos sustentam, portanto, dois grandes servia§os ecossistemicos de importa¢ncia planeta¡ria: o funcionamento sauda¡vel das redes alimentares oceânicas: e o enterro de carbono em escalas de tempo geola³gicas, ambos reguladores cra­ticos do clima da Terra.

Pesquisadores do Norwegian Research Center (NORCE), Bjerknes Center for Climate research, da Universidade de Genebra, bem como do CNRS/Genoscope e IFREMER na Frana§a, sequenciaram massivamente DNA eucaria³tico contido em sedimentos do fundo do mar de todas as principais bacias oceânicas: , e comparou esses novos dados com conjuntos de dados de pla¢ncton em escala global existentes da coluna de águailuminada pelo sol e escura, obtidos pelas expedições circumglobal Tara Oceans e Malaspina. Isso fornece a primeira visão unificada de toda a biodiversidade eucaria³tica ocea¢nica , dasuperfÍcie ao sedimento ocea¢nico profundo, permitindo que questões ecola³gicas marinhas sejam abordadas pela primeira vez em escala global e em todo o espaço tridimensional do oceano, representando um grande passo em direção a  "ecologia de um oceano".

"Com quase 1.700 amostras e dois bilhaµes de sequaªncias de DNA dasuperfÍcie ao fundo do oceano em todo o mundo, a gena´mica ambiental de alto rendimento expande enormemente nossa capacidade de estudar e entender a biodiversidade do fundo do mar, sua conexão com as massas de águaacima e com o planeta ciclo do carbono", diz Tristan Cordier, pesquisador do NORCE e Bjerknes Center for Climate Research, na Noruega, e principal autor do estudo.

Ao comparar as sequaªncias de DNA de sedimentos com as de reinos pela¡gicos, foi possí­vel distinguir organismos benta´nicos inda­genas do pla¢ncton afundado que atingiu o fundo do mar da coluna de águasobrejacente. Os resultados indicam que essa biodiversidade benta´nica pode ser três vezes maior do que nas massas de águaacima; e esta diversidade écomposta por grupos taxona´micos muito diferentes e em sua maioria desconhecidos.

"Na³s comparamos nossas sequaªncias de DNA benta´nicos do fundo do mar com todas as sequaªncias de referaªncia disponí­veis para eucariotos conhecidos. Nossos dados indicam que quase dois tera§os dessa diversidade benta´nica não pode ser atribua­da a nenhum grupo conhecido, revelando uma grande lacuna em nosso conhecimento da biodiversidade marinha", diz Jan Pawlowski, professor do Departamento de Genanãtica e Evolução da Universidade de Genebra e do Instituto de Oceanologia da Academia Polonesa de Ciências em Sopot.

O que o DNA do pla¢ncton em sedimentos do fundo do mar pode nos dizer?

A análise da abunda¢ncia e composição do DNA do pla¢ncton em sedimentos do fundo do mar confirmou que as regiaµes polares são hotspots de sequestro de carbono. Além disso, a composição do DNA do pla¢ncton nos sedimentos prevaª a variação da força da bomba biológica, um processo ecossistemico que transfere o dia³xido de carbono atmosfanãrico para o oceano profundo, regulando o clima global.

“Pela primeira vez, podemos entender quais membros das comunidades de pla¢ncton estãocontribuindo mais para a bomba biológica, sem daºvida os processos ecossistemicos mais fundamentais nos oceanos”, diz Colomban de Vargas, pesquisador do CNRS em Roscoff, Frana§a.

Este conjunto de dados gena´micos representa o primeiro instanta¢neo consistente de toda a diversidade eucaria³tica no oceano moderno. Ele oferece uma oportunidade única de reconstruir oceanos antigos a partir do DNA contido no registro de sedimentos cumulativos , para avaliar como o clima impactou o pla¢ncton e as comunidades baªnticas no passado.

"Nossos dados não apenas abordara£o questões de escala global sobre a biodiversidade, biogeografia e conectividade de eucariotos marinhos. Tambanãm podem servir como base para reconstruir o funcionamento passado da bomba biológica a partir de antigos arquivos de DNA sedimentar. força futura em um oceano mais quente, que éfundamental para modelar o futuro ciclo de carbono sob asmudanças climáticas", explica Tristan Cordier.

"Nosso estudo demonstra ainda que a pesquisa da biodiversidade do fundo do mar éde suma importa¢ncia. Um grande número de organismos desconhecidos habita os sedimentos do fundo do oceano e deve desempenhar um papel fundamental nos processos ecola³gicos e biogeoqua­micos. Um melhor conhecimento dessa rica diversidade écrucial se quisermos para proteger esses ecossistemas vastos e relativamente intocados dos impactos de possa­veis futuras incursaµes humanas e entender os efeitos dasmudanças climáticas sobre eles", conclui Andrew J. Gooday, bolsista emanãrito do National Oceanography Centre, Southampton, que também esteve envolvido na pesquisa .

A pesquisa épublicada na Science Advances .