Micróbios que cooperam contribuem com mais emissões de carbono – Strong The One

Apesar de pequenos, os micróbios, e especialmente as bactérias, contribuem muito para o ciclo global do carbono – o movimento do carbono em várias formas pela natureza. Seu nível na atmosfera e, portanto, sua influência nas mudanças climáticas, é controlado por uma série de fontes e sumidouros, como a respiração e a fotossíntese, respectivamente.

Agora, uma nova pesquisa dos cientistas do Imperial College London e da Universidade de Exeter mostrou que, quando aquecidas, as comunidades bacterianas que amadureceram para cooperar liberam mais dióxido de carbono (CO₂) do que comunidades que estão em competição umas com as outras.

Os resultados são publicados em Natureza Microbiologia.

O co-autor, Dr. Tom Clegg, que liderou o desenvolvimento da teoria do Departamento de Ciências da Vida (Silwood Park) da Imperial, disse: “Nossas descobertas têm implicações de longo alcance, dadas as contribuições significativas que as comunidades bacterianas fazem ao ciclo do carbono. Mostramos que as mudanças nas interações das espécies bacterianas podem aumentar rápida e substancialmente as emissões de carbono dos ecossistemas naturais em todo o mundo”.

As bactérias – como os humanos – respiram, absorvendo oxigênio e liberando CO₂. Dos muitos fatores que controlam seu nível de respiração, a temperatura é particularmente importante.

As bactérias formam comunidades de diferentes espécies em todos os ambientes habitáveis, inclusive no solo, poças e em nossos intestinos. Quando as primeiras comunidades se formam, as espécies bacterianas são muitas vezes ‘competitivas’, cada uma tentando obter os melhores recursos.

No entanto, com o tempo, essas comunidades amadurecem para cooperar, facilitando o uso de recursos umas das outras. Nesse cenário, cada espécie desempenha um papel na comunidade que garante sua ‘saúde’ geral, por exemplo, várias espécies trabalhando juntas para decompor a serapilheira para acessar os nutrientes.

Anteriormente, os pesquisadores presumiam que a resposta das comunidades bacterianas ao aumento das temperaturas era governada principalmente pelas mudanças no metabolismo das espécies individuais: à medida que o ambiente esquenta, as células individuais precisam respirar mais rápido para sobreviver. No entanto, como essas espécies interagem, a equipe por trás do novo artigo queria testar se o nível de cooperação na comunidade mudava esse quadro.

Eles construíram um modelo matemático que mostrou que as comunidades cooperativas são mais sensíveis ao aquecimento, o que significa que, à medida que as temperaturas aumentam, elas liberam CO₂ em ritmo acelerado. A equipe testou seu modelo em experimentos de laboratório com comunidades de riachos geotérmicos na Islândia, que mostraram que uma mudança de competição para facilitação causou um aumento de 60% na sensibilidade da respiração da comunidade ao aquecimento.

Francisca García, do Instituto de Meio Ambiente e Sustentabilidade da Universidade de Exeter (Penryn), disse: “Os pesquisadores devem incorporar esse fenômeno em modelos, pois tem o potencial de melhorar substancialmente a precisão das previsões sobre os efeitos das mudanças climáticas atuais e futuras na ciclo global do carbono.

“Na verdade, novas comunidades bacterianas estão se formando em geleiras derretidas e permafrost impulsionadas pelas mudanças climáticas enquanto falamos e, à medida que se tornam mais cooperativas, isso provavelmente amplificará as emissões de carbono desses ambientes em rápida mudança”.