Publicado por: Saulo Machado Jacques | 24 de julho de 2014

Sobre Chuva, Seca e Bactérias

Apesar do ceticismo em relação às mudanças climáticas, já estamos vivenciando eventos extremos, resultantes destas mudanças. Chuvas torrenciais precedidas e sucedidas por longos períodos de estiagem, enchentes no norte do Brasil, baixas umidades e altas temperaturas no sudeste, além do inverno rigoroso no hemisfério norte são apenas alguns exemplos.

Estas alterações do clima, exemplificados acima apenas com eventos facilmente perceptíveis, também afetam o “mundo microscópico”, onde pequenas variações na temperatura ou na disponibilidade de água e nutrientes podem ter grande impacto nas suas funções.

Bactérias são consideradas organismos ubíquos (ou onipresentes) dada a sua capacidade de habitarem os mais diversos ambientes sob as mais (a)diversas condições. Por isso, podemos encontrar espécies adaptadas às baixas temperaturas do ártico, bem como em ambientes extremamente quentes, como gêiser e fendas vulcânicas.

Em espécies adaptadas a temperaturas que variam entre 18 graus C e 25 graus C, a exposição a condições de temperaturas extremamente baixas leva à redução da fluidez da membrana lipídica. Por outro lado, o aumento da temperatura resulta no aumento da fluidez da membrana celular. Em ambos os casos, há um alto custo que compromete as atividades metabólicas, os ciclos biogeoquímicos e a própria sobrevivência destes organismos.

Extremos: À esquerda, o Churning Caldron no Parque Nacional de Yellowstone. À direita o Lago Vostok, com temperatura chegando a 80 °C

Extremos: À esquerda, o Churning Caldron nos EUA, com temperatura de 70 °C. À direita o Lago Vostok, na Antártida, com temperatura chegando a -80 °C

O regime de chuvas também é uma variável que se destaca em importância no estudo das alterações do clima do planeta. Alterações na precipitação podem ter impacto significativo tanto para ecossistemas terrestres, como aquáticos. No caso de ambientes aquáticos, os períodos secos podem resultar em altas concentrações de nutrientes na coluna d’água, por outro lado, a concentração da precipitação em um único evento pode resultar na diluição de nutrientes na coluna d’água.

No caso das bactérias de solo, os eventos de seca e chuva podem ter uma influência mais dramática, pois a atividade de enzimas hidrolíticas extracelulares (cuja a atividade depende da presença de água), é inviabilizada pela baixa umidade do ambiente. Estas enzimas são particularmente importantes, pois degradam a matéria orgânica de alto peso molecular para que seja então transportada através da membrana celular.

Da mesma forma, as intensas estiagens ameaçam as áreas alagadas e corpos d’água pequenos ou rasos. Mesmo que estes ambientes não desapareçam, esta alteração nas precipitações podem afetar suas dinâmicas de conectividade com outros corpos d’água ou com regiões alagáveis, concentração de nutrientes e na estrutura trófica.

Apesar dessas observações, algumas perguntas ainda estão incompletas ou sem resposta. Qual o impacto das variações extremas das precipitações sobre a comunidade microbiana? Ou sendo mais objetivo: Qual a influência das variações na precipitação sobre o metabolismo e a densidade microbiana? Variações no volume e na intensidade das precipitações alteram a diversidade de espécies e a diversidade funcional?

Uma forma de testarmos isso é pela manipulação das variáveis, selecionando as que desejamos avaliar por meio de um estudo experimental. E isso foi feito entre os meses de Março e Junho de 2014 em um experimento onde simulei quatro cenários distintos de precipitações e sua influência sobre o metabolismo, a densidade de espécies, diversidade e a diversidade funcional da comunidade bacteriana.

O experimento: Testando o efeito da pluviosidade sobre a comunidade de bacterioplâncton.

O experimento: Testando o efeito da pluviosidade.

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Responses

  1. […] ser, também foram abordados diversos temas em limnologia, como bromélias, mudanças climáticas, bactérias e escassez de água. E, com certeza, muita coisa boa está para vir em 2015. Mas, enquanto 2015 […]

  2. […] Já sabemos então que, apesar de invisíveis, microorganismos são muito numerosos e são responsáveis por processos importantes para manutenção de serviços ecossistêmicos de relevância global. Mas ainda precisamos aprofundar nosso conhecimento sobre o assunto e entender melhor como esses processos estão relacionados por exemplo com a heterogeneidade ambiental. Um trabalho conduzido em rios amazônicos de autoria do prof. Vinicius Farjalla, do Laboratório de Limnologia – UFRJ, foi recentemente publicado e discute essa questão (aqui). Além disso, é de interesse geral que esses processos sejam mantidos e seria importante tentar prever como o metabolismo microbiano e o funcionamento dos ecossistemas serão alterados com as mudanças climáticas. Essa questão foi abordada experimentalmente pelo doutorando Saulo Jacques e pode ser lida aqui. […]

  3. Oi Saulo,

    algum resultado já?

    • Apenas os que já estão organizados para análises estatísticas são os de respiração bacteriana e os de diversidade funcional.
      Mas em agosto já terei quase todos os resultados prontos.


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