Pesquisadores descobriram comunidades microbianas prósperas em um dos ambientes subaquáticos mais hostis da Terra, com pH de 12 na região do arco frontal de Mariana. Usando biomarcadores lipídicos, a equipe revelou como esses micróbios metabolizam metano e sulfato para sobreviver. As descobertas sugerem que tais condições extremas podem espelhar locais onde a vida primordial se originou.
Em um estudo publicado em Communications Earth, cientistas liderados por Palash Kumawat do Departamento de Geociências da Universidade de Bremen analisaram núcleos de sedimentos de vulcões de lama no arco frontal de Mariana. Essas amostras foram coletadas em 2022 durante a Expedição SO 292/2 a bordo do Navio de Pesquisa Sonne, que descobriu vulcões subaquáticos anteriormente desconhecidos.
O pH de 12 do ambiente o torna excepcionalmente alcalino e hostil, com baixa biomassa e deficiência de nutrientes tornando a detecção de DNA quase impossível. Em vez disso, a equipe confiou em biomarcadores lipídicos — moléculas de gordura especializadas — para identificar atividade biológica. "Mas fomos capazes de detectar gorduras," explicou Kumawat, candidato a PhD. "Com a ajuda desses biomarcadores, fomos capazes de obter insights sobre as estratégias de sobrevivência de micróbios que metabolizam metano e sulfato nesse ambiente extremo."
Esses micróbios formam um ecossistema autônomo, extraindo energia de minerais em rochas e gases como dióxido de carbono e hidrogênio para produzir metano, um gás de efeito estufa chave. Os biomarcadores, combinados com dados isotópicos, distinguem populações microbianas ativas ou recentes de remanescentes antigos. "Essa distinção nos ajuda quando trabalhamos em áreas com biomassa extremamente baixa e deficiência de nutrientes," observou Kumawat.
A coautora Dra. Florence Schubotz, geoquímica orgânica no MARUM — Centro de Ciências Ambientais Marinhas da Universidade de Bremen — destacou a importância da descoberta. "O que é fascinante sobre esses achados é que a vida sob essas condições extremas, como pH alto e baixas concentrações de carbono orgânico, é até possível," disse ela. "Até agora, a presença de microrganismos produtores de metano nesse sistema foi presumida, mas não pôde ser confirmada diretamente. Além disso, é simplesmente empolgante obter insights em tal habitat microbiano porque suspeitamos que a vida primordial poderia ter se originado precisamente em locais como esses."
A pesquisa faz parte do Cluster of Excellence "The Ocean Floor—Earth's Uncharted Interface." Planos futuros incluem cultivar esses micróbios em incubadoras controladas para estudar sua aquisição de nutrientes em configurações tão inóspitas. Esse trabalho sublinha o papel dos micróbios de mar profundo no ciclo global de carbono e expande a compreensão dos limites da vida.