Bactérias desintoxicam nuvem de água do mar

Microrganismos convertem sulfeto tóxico em enxofre inofensivo

Ponta do iceberg? Água de superfície descolorida na Namíbia causada pela liberação de sulfeto de hidrogênio tóxico do fundo do mar. Os satélites podem capturar apenas uma fração desses eventos naturais, pois as bactérias descobertas por Torben Stührmann consomem o sulfeto antes que ele atinja a superfície da água. © Jacques Descloitres / Equipe de resposta rápida MODIS / NASA / GSFC
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Algumas bactérias marinhas produzem sulfeto de hidrogênio, que é tóxico para os animais. As bactérias também podem proteger a vida marinha do gás tóxico, descobriram os pesquisadores. Ao largo da costa da Namíbia, os micróbios desintoxicavam uma enorme nuvem de água rica em sulfeto de hidrogênio antes que ela fosse mortal, de acordo com microbiologistas na atual edição on-line da revista científica Nature.

O sulfeto de hidrogênio (H2S) é notório por seu mau cheiro de ovos podres. O composto químico não apenas cheira mal, mas também é altamente tóxico. Nos seres humanos, pode levar à morte em altas concentrações em pouco tempo. Além disso, a pesca costeira - que representa cerca de 90% da produção global total de peixes - está em risco com o gás tóxico. Porque o excesso de fertilização das águas costeiras leva à formação de sulfeto lá regularmente. Isso pode reduzir drasticamente os estoques de peixes.

Bactérias como salvadores necessitados

As bactérias são, por um lado, culpadas pela formação de sulfeto mortal, mas, por outro lado, também podem atuar como salvadores em necessidade, agora tem um grupo internacional de pesquisadores do Instituto Max Planck de Microbiologia Marinha em Bremen, o Centro Nacional de Informações e Pesquisas Marinhas da Namíbia, o Instituto de Pesquisa do Mar Báltico Warnemünde e o Departamento de Ecologia Microbiana da Universidade de Viena. O resultado surpreendente: na costa da Namíbia, os microrganismos desintoxicaram uma área de cerca de 7.000 quilômetros quadrados.

Os pesquisadores investigaram em seu estudo a ocorrência de nuvens de sulfeto na costa da África Ocidental. Na primavera de 2004, eles encontraram uma nuvem dessas - quase três vezes o tamanho do Luxemburgo - que flutuava acima do fundo do mar. Na superfície do mar, uma camada de água rica em oxigênio foi armazenada. Na presença de oxigênio, o sulfeto tóxico é decomposto e convertido em enxofre não tóxico.

Gaute Lavik, Torben Stührmann, Marcel Kuypers e seus colegas descobriram que entre as águas profundas e superficiais se formava uma camada na qual nem sulfeto nem oxigênio estavam presentes. Onde o veneno desapareceu? "Obviamente, foi oxidado anaerobicamente - sem oxigênio -" explica Stührmann. "Muitas bactérias não precisam de oxigênio para 'respirar', mas usam nitrato (NO3). E, de fato, encontramos camadas de água sobrepostas de sulfeto e nitrato ".

As baleias-piloto nadam em torno do navio de pesquisa "A. v. Humboldt" em grande densidade. MPI para microbiologia marinha

Zona tampão ajuda os peixes a sobreviver

Essa camada de transição é o habitat das bactérias desintoxicantes. Estes estão intimamente relacionados com bactérias de fontes quentes e frias do fundo do mar. Usando nitrato, eles convertem o sulfeto em partículas de enxofre finamente divididas que não são tóxicas. Os microrganismos criam uma zona tampão entre a água profunda venenosa e a superfície da água rica em oxigênio e, assim, salvam a vida de peixes e outros animais marinhos - e inúmeros pescadores de seus pés.

Segundo os cientistas, essas descobertas não são importantes apenas para a pesca na costa da África Ocidental. Eles sugerem que mesmo e especialmente as comunidades no fundo do mar são afetadas muito mais do que se suspeita pelas massas tóxicas de água.

Devido à ocorrência de sulfidischer, massas de água venenosas foram previamente monitoradas usando satélites, que fazem em suas órbitas imagens da superfície do mar. O enxofre na água da superfície formado por bactérias a partir do sulfeto pode ser reconhecido como uma descoloração branco-turquesa. No entanto, se as nuvens de sulfureto já estiverem degradadas em camadas mais profundas da água, elas não serão visíveis para os satélites. "Portanto, assumimos que há significativamente mais desses eventos sulfídicos do que se suspeitava anteriormente", explica a oceanógrafa namibiana Anja van der Plas, "eles foram ignorados apenas pelos métodos convencionais,

Bactérias desintoxicantes

"Nossa descoberta de uma proliferação bacteriana desintoxicante tem um aspecto positivo e inquietante", resume Kuypers. O sulfeto de hidrogênio é tóxico para uma vida mais alta e mata peixes, caranguejos e até lagostas, mesmo em baixas concentrações. A boa notícia: os grupos bacterianos que agora foram descobertos consomem evidentemente todo o sulfeto antes que ele atinja a água de superfície que é habitada por peixes. No entanto, é preocupante que uma área tão grande quanto o mar de Wadden possa ser afetada pela água de fundo sulfídica sem que estejamos cientes das medições por satélite ou das estações de monitoramento na costa ".

Aliás, extinções em massa da vida marinha por extinção não existem apenas na frente da Namíbia, onde essas nuvens de sulfeto ocorrem naturalmente. Relatórios semelhantes estão disponíveis, por exemplo, da Califórnia, Índia e Golfo do México, mas também das águas costeiras da Europa. Existem inúmeras indicações de que a exposição humana e o aquecimento global aumentarão significativamente a ocorrência de depleção de oxigênio nas águas costeiras no futuro., Isso também aumenta o risco de águas sulfídicas ", explica Lavik. Mas agora podemos relacionar a ocorrência de nuvens de sulfureto a certas condições ambientais. Isso oferece a oportunidade de prever esses eventos no futuro ".

Sulfureto de hidrogênio mortal

O sulfeto de hidrogênio é produzido sempre que a matéria humana, animal ou vegetal apodrece e se decompõe. O odor conspícuo é um aviso assustador do gás venenoso, que inicialmente irrita os olhos e o trato respiratório. A exposição a concentrações muito altas pode causar parada respiratória em alguns segundos.

Alguns pesquisadores chegaram a culpar o sulfeto de hidrogênio pela extinção em massa de muitas espécies de animais e plantas na geologia antiga. Uma concentração de oxigênio que afunda nos oceanos pode, portanto, levar o sulfeto de hidrogênio das camadas mais profundas da água subindo à superfície e borbulhando na atmosfera - onde, então, desdobra seu efeito tóxico nas criaturas terrestres.

(Sociedade Max Planck, 11.12.2008 - DLO)