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Na ilha de curta duração de Hunga Tonga Hunga Ha’apai, os pesquisadores descobriram uma comunidade microbiana única que metaboliza o enxofre e os gases atmosféricos, semelhantes aos organismos encontrados em fontes profundas do mar ou fontes termais.
Em 2015, um vulcão submarino no Pacífico Sul entrou em erupção, formando a ilha Hunga Tonga Hunga Ha’apai, destinada a uma curta vida de sete anos. Uma equipe de pesquisa liderada pela Universidade do Colorado Boulder e pelo Instituto Cooperativo de Pesquisa em Ciências Ambientais (CIRES) aproveitou a rara oportunidade de estudar os primeiros colonizadores microbianos de uma massa de terra recém-formada e, para sua surpresa, os pesquisadores descobriram uma comunidade microbiana única que metaboliza o enxofre e gases atmosféricos, semelhantes aos organismos encontrados em respiradouros do fundo do mar ou fontes termais.
“Esses tipos de erupções vulcânicas acontecem em todo o mundo, mas geralmente não produzem ilhas. Tivemos uma oportunidade incrivelmente única”, disse Nick Dragone, aluno de doutorado do CIRES e principal autor do estudo publicado este mês na mBio. “Ninguém jamais havia estudado exaustivamente os microorganismos neste tipo de sistema insular em um estágio tão inicial antes”.
“Estudar os micróbios que primeiro colonizam as ilhas fornece um vislumbre do estágio inicial do desenvolvimento do ecossistema – antes mesmo da chegada de plantas e animais”, disse Noah Fierer, membro do CIRES, professor de ecologia e biologia evolutiva na CU Boulder e autor correspondente do estudo. .
Uma equipe multi-institucional de pesquisadores no terreno coletou amostras de solo da ilha e as enviou para o campus da CU Boulder. Dragone e Fierer poderiam então extrair e sequenciar amostras de DNA das amostras.
“Não vimos o que esperávamos”, disse Dragone. “Pensamos que veríamos organismos encontrados quando uma geleira recua, ou cianobactérias, espécies mais típicas de colonizadores iniciais – mas, em vez disso, encontramos um grupo único de bactérias que metabolizam o enxofre e os gases atmosféricos”.
E essa não foi a única reviravolta inesperada neste trabalho: em 15 de janeiro de 2022, sete anos após sua formação, o vulcão entrou em erupção novamente, destruindo toda a massa de terra na maior explosão vulcânica do século XXI. A erupção destruiu completamente a ilha e eliminou a opção da equipe de continuar monitorando seu local.
“Todos esperávamos que a ilha ficasse”, disse Dragone. “Na verdade, uma semana antes da explosão da ilha, estávamos começando a planejar uma viagem de volta.”
No entanto, a mesma natureza inconstante do Hunga Tonga Hunga Ha’apai (HTHH) que o fez explodir também explica por que a equipe encontrou um conjunto tão único de micróbios na ilha. Hunga Tonga foi formada vulcanicamente, como o Havaí.
“Uma das razões pelas quais achamos que vemos esses micróbios únicos é por causa das propriedades associadas às erupções vulcânicas: muito enxofre e gás sulfeto de hidrogênio, que provavelmente alimentam os táxons únicos que encontramos”, disse Dragone. “Os micróbios eram mais semelhantes aos encontrados em fontes hidrotermais, fontes termais como Yellowstone e outros sistemas vulcânicos. Nosso melhor palpite é que os micróbios vieram desses tipos de fontes.”
A expedição ao HTHH exigiu estreita colaboração com membros do governo do Reino de Tonga, que se dispuseram a trabalhar com pesquisadores para coletar amostras de terras normalmente não visitadas por convidados internacionais. A coordenação levou anos de trabalho de colaboradores da Sea Education Association e da NASA: um observador tonganês deve aprovar e supervisionar qualquer coleta de amostra que ocorra dentro do Reino.
“Este trabalho trouxe tantas pessoas de todo o mundo e aprendemos muito. É claro que estamos desapontados com o desaparecimento da ilha, mas agora temos muitas previsões sobre o que acontecerá quando as ilhas se formarem”, disse Dragone. “Portanto, se algo se formasse novamente, adoraríamos ir lá e coletar mais dados. Teríamos um plano de jogo de como estudá-lo.”
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