Destaque

Estudo mostra impacto de mudanças climáticas sobre o microbioma marinho

Fonte

UFSCar | Universidade Federal de São Carlos

Data

quarta-feira, 22 setembro 2021 07:30

Mais de 20 mil tipos de microrganismos marinhos, identificados em milhares de amostras de água coletadas ao redor do mundo, relacionados entre si por quase 90 mil interações: essas informações acabam de ser organizadas por cientistas de seis países, incluindo o Brasil, em um complexo modelo capaz de prever impactos das mudanças climáticas sobre comunidades de plâncton marinho – vírus, bactérias, algas e outros grupos que formam a base da cadeia alimentar nos oceanos. Dentre outros resultados, o trabalho indicou alterações especialmente importantes nos biomas oceânicos localizados nas regiões polares, com possíveis consequências que vão de menor capacidade de absorver gases causadores de efeito estufa à diminuição dos estoques pesqueiros.

O trabalho, concretizado na plataforma chamada de Global Ocean Plankton Interactome (GPI), acaba de ser publicado na revista Science Advances. Entre os autores estão dois pesquisadores atuantes no Brasil: o Dr. Hugo Sarmento, professor do Departamento de Hidrobiologia da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar) e seu orientando no doutorado Pedro Junger, estudante no Programa de Pós-Graduação em Ecologia e Recursos Naturais (PPGERN).

Construção do interatoma

A coleta das amostras é só o ponto de partida para a construção do interatoma, como é chamada a rede de interações. Como são considerados organismos invisíveis a olho nu, sua identificação é feita através do sequenciamento genético (DNA). Aí começa o desenho da rede: cada unidade taxonômica operacional (UTO) – algo similar às espécies com as quais estamos familiarizados no mundo macroscópico – é um nó, e o GPI tem 20.810. Análises estatísticas apoiam a identificação das interações entre essas milhares de UTOs nas diferentes regiões do oceano. As interações, na rede, são as conexões que ligam os nós, em um total de 86.026 interações bióticas potenciais identificadas pelos cientistas.

O Dr. Hugo Sarmento explica que se trata, fundamentalmente, do estabelecimento, com o apoio de ferramentas computacionais, de uma rede de coocorrência e covariância. O pesquisador lembrou que as interações entre organismos podem ser positivas, como a simbiose ou o mutualismo, ou negativas, como a predação ou o parasitismo. Assim, os dados de ocorrência e abundância de cada espécie em diferentes regiões foram comparados aos de todas as outras, par a par, com os resultados permitindo inferir relações potenciais entre elas. “Quando havia correlação muito forte entre as abundâncias de duas espécies em diversos locais ou, ao contrário, a abundância de uma combinada à escassez de outra, este era um sinal para aprofundamento das análises”, explicou o professor da UFSCar. “A partir da aplicação de uma série de ferramentas estatísticas e, também, da volta à observação de amostras no microscópio, em alguns casos, pudemos inferir as interações existentes, muitas delas desconhecidas até então”, complementou o pesquisador.

As análises também envolveram a identificação de espécies ou linhagens centrais em cada bioma marinho, cuja eliminação teria maior impacto na estrutura e no funcionamento da comunidade. A partir daí, combinando o modelo ecológico a modelos climáticos que preveem as alterações na temperatura e outras variáveis – salinidade, pH e concentração de nutrientes – nas próximas décadas, foi possível simular perturbações e suas consequências. Como se conhece, por exemplo, a faixa de temperatura suportada pelas diferentes espécies e, muito especialmente, por aquelas que são centrais na manutenção da comunidade, essas simulações mostram o que deve acontecer com o conjunto de microrganismos e as interações entre eles a partir de uma determinada temperatura. Assim, é possível determinar a vulnerabilidade do oceano às mudanças climáticas.

Acesse o artigo científico completo (em inglês).

Acesse a notícia completa na página da UFSCar.

Fonte: UFSCar.