A contribuição da quimiossíntese no ciclo do carbono em zonas abissais da elevação do Rio Grande (Oceano Atlântico Sul ocidental)

Resumo

O oceano profundo (>200 m) compreende cerca de 75% do volume do oceano global, contem mais de 98% do depósito de carbono inorgânico dissolvido (DIC), abriga em torno de 65% de todas os microrganismos pelágicos e é onde ocorre grande parte da remineralização da matéria orgânica. Enquanto medições geoquímicas trazem grandes insights sobre o ciclo do carbono no oceano em escalas geológicas, nosso entendimento sobre o mecanismo do ciclo C em escalas de curta duração (100-1000 anos) no oceano profundo e o papel das comunidades microbianas nas transformações do carbono, tanto de incorporação como de produção e exportação, permanece incipiente.Estudos genômicos das comunidades microbianas de oceano profundo identificaram novos genes e vias metabólicas que tornaram possível sua sobrevivência através de processos quimioautótrofos em substratos inorgânicos, possibilitando e sustentando a vida de outros organismos da cadeia trófica e auxiliando no funcionamento do ecossistema como um todo. Considera-se que o crescimento microbiano no oceano profundo é suportado principalmente pela matéria orgânica exportada da zona eufótica, cujas partículas e a matéria orgânica dissolvida são remineralizadas na zona mesopelágica.Acredita-se que nódulos de ferromanganês (FeMn) possam desempenhar um papel importante na degradação de compostos orgânicos aprisionados no ciclo global do carbono. Esses nódulos são responsáveis por uma série de processos abióticos, incluindo a degradação de compostos orgânicos refratários em compostos orgânicos lábeis de baixo peso molecular. Quando metabolicamente disponíveis, podem estimular a respiração microbiana devido a seu potencial redox. Nódulos também atuam como concentradores de dicátions metálicos e formas aniônicas de fósforo, vanádio, molibdénio e tungsténio, muitos dos quais são importantes co-fatores para processos biogeoquímicos chave. Nesse contexto, vê-se a necessidade de estudos que mostrem a contribuição desses nódulos para o ciclo do carbono do oceano profundo.Portanto, quantificar a incorporação e produção de carbono pelos microrganismos é fundamental para a compreensão do funcionamento dos ecossistemas de mar profundo, e representa uma das grandes lacunas da Oceanografia Biológica. Para isso, faz-se necessária uma pesquisa multidisciplinar que envolva os fluxos verticais, a matéria orgânica em suspensão, a dinâmica planctônica, e a regulação por fatores ambientais.Nódulos metálicos também estão presentes em montes submarinos e planícies abissais do Oceano Atlântico, que são inclusive de grande interesse geopolítico e industrial para exploração mineral no futuro. Esse projeto representa uma oportunidade única para um estudo inédito e completo sobre o ciclo do carbono no oceano profundo e sua interação com águas superficiais, mostrando a influência das feições oceanográficos adjacentes (como a Elevação de Rio Grande - ERG, seus montes submarinos e nódulos polimetálicos, cânions) e comparando dados obtidos com os do Atlântico Norte e Pacífico. (AU)