Pesquisadores descobriram que micróbios heterotróficos desempenham um papel maior na fixação de carbono no oceano profundo do que se pensava anteriormente, desafiando suposições antigas. Liderado por Alyson Santoro na UC Santa Barbara, o estudo revela que arqueias oxidantes de amônia contribuem menos do que o esperado para esse processo. Os achados, publicados na Nature Geoscience, ajudam a explicar discrepâncias nos ciclos de carbono e nitrogênio em águas oceânicas escuras.
O oceano serve como o principal sumidouro de carbono da Terra, absorvendo cerca de um terço das emissões de dióxido de carbono geradas por humanos para mitigar o aquecimento global. Cientistas há muito se perguntam como o carbono inorgânico é fixado nas profundezas sem sol, onde a fotossíntese não pode ocorrer. Tradicionalmente, especialistas acreditavam que arqueias autotróficas, que oxidam amônia para obter energia, dominavam essa fixação de carbono não fotossintética.
No entanto, medições das taxas de fixação de carbono em águas profundas excederam o que a energia de nitrogênio disponível poderia suportar, criando uma incompatibilidade no orçamento energético microbiano. Esse mistério de uma década levou Alyson Santoro e sua equipe, incluindo a autora principal Barbara Bayer, a investigar mais. Eles realizaram experimentos no oceano profundo, usando o inibidor phenylacetylene para bloquear especificamente os oxidantes de amônia sem afetar outros processos microbianos.
Surpreendentemente, as taxas de fixação de carbono não diminuíram como esperado após inibir essas arqueias. "Havia uma discrepância entre o que as pessoas mediam quando saíam em um navio para medir a fixação de carbono e o que se entendia serem as fontes de energia para os micróbios," explicou Santoro. Os resultados indicam que outros micróbios, particularmente heterótrofos que consomem matéria orgânica de organismos em decomposição, são responsáveis por uma porção significativa da captação de carbono inorgânico.
"Acreditamos que isso significa que os heterótrofos estão absorvendo muito carbono inorgânico além do carbono orgânico que geralmente consomem," disse Santoro. Isso altera o entendimento da base da rede alimentar do oceano profundo, onde esses micróbios incorporam dióxido de carbono em suas células, potencialmente vazando compostos orgânicos para sustentar ecossistemas mais amplos.
O estudo fecha uma lacuna entre a disponibilidade de nitrogênio e as estimativas de fixação de carbono inorgânico dissolvido. "Os números agora se encaixam, o que é ótimo," observou Santoro. Pesquisas futuras explorarão interações com outros ciclos elementares, como ferro e cobre, e como o carbono fixado entra na rede alimentar. Colaboradores incluíram pesquisadores da University of Vienna e Woods Hole Oceanographic Institution.