Água a 400 graus sai de rachaduras e a vida se amontoa ao redor enquanto microrganismos substituem a luz do Sol no fundo do mar
Microrganismos transformam compostos químicos do fundo oceânico em energia e sustentam comunidades densas ao redor de fluidos superaquecidos
No oceano profundo, rachaduras no fundo marinho liberam fluidos que podem ultrapassar 400 °C sem entrar em ebulição por causa da enorme pressão. Ao redor dessas fontes hidrotermais, porém, a vida não ocupa diretamente a água mais quente: ela prospera nas zonas onde os fluidos ricos em compostos químicos se misturam à água fria do oceano. Ali, bactérias e arqueias produzem matéria orgânica por quimiossíntese e sustentam comunidades inteiras sem depender diretamente da luz solar.
Como as fontes hidrotermais conseguem liberar água a 400 graus?
A água fria do oceano penetra por fraturas da crosta em regiões tectonicamente ativas, especialmente dorsais mesoceânicas e zonas vulcânicas. Em profundidade, ela é aquecida por rochas muito quentes e reage quimicamente com elas, incorporando metais, sulfetos e outros compostos antes de retornar ao fundo oceânico.
Alguns fluidos dos chamados black smokers alcançam cerca de 400 °C ou até um pouco mais. Apesar disso, permanecem líquidos porque a elevada pressão no fundo oceânico aumenta o ponto de ebulição da água. Ao encontrar o mar frio, minerais precipitam rapidamente e constroem chaminés.
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Como existe vida onde nenhuma luz solar chega?
Os organismos não vivem dentro do jato a 400 °C. Nas áreas de mistura, temperaturas muito menores permitem a sobrevivência de microrganismos capazes de obter energia oxidando substâncias como sulfeto de hidrogênio, hidrogênio e, em determinados ambientes, metano.
Esse processo, chamado quimiossíntese, permite fixar carbono inorgânico e produzir biomassa. A descoberta dessas comunidades, em 1977, mostrou que grandes ecossistemas podem ser sustentados por energia química proveniente da geologia do planeta.
- Bactérias e arqueias quimiossintéticas;
- Vermes tubícolas gigantes;
- Mexilhões e outros moluscos;
- Camarões especializados;
- Caranguejos e outros predadores.
Este vídeo da NOAA mostra a vida ao redor das fontes.
Por que as fontes hidrotermais ficam cobertas de animais?
A produção microbiana fornece alimento diretamente a alguns animais e indiretamente a muitos outros. Certos caracóis e pequenos organismos raspam tapetes de microrganismos, enquanto predadores aproveitam a concentração excepcional de presas nesses pontos do fundo marinho.
Algumas associações são ainda mais íntimas. O verme Riftia pachyptila, por exemplo, não possui boca nem intestino funcional quando adulto. Em seu interior existe um órgão chamado trofossomo, repleto de bactérias simbióticas que utilizam compostos químicos e fornecem nutrientes ao hospedeiro.
Como os microrganismos transformam produtos tóxicos em alimento?
Para muitos animais, sulfeto de hidrogênio é tóxico. Certas bactérias, entretanto, conseguem oxidá-lo e aproveitar a energia liberada para converter dióxido de carbono em matéria orgânica. Outros microrganismos utilizam hidrogênio, metano ou diferentes compostos reduzidos, dependendo da química de cada campo hidrotermal.
Uma revisão publicada na Nature Reviews Microbiology mostra que bactérias e arqueias formam a base energética desses ecossistemas e que sua composição varia conforme temperatura, geologia e química dos fluidos. Portanto, não existe uma única comunidade microbiana típica de todas as fontes.
As fontes hidrotermais são todas iguais?
Não. Black smokers expulsam fluidos muito quentes e produzem partículas escuras ricas principalmente em sulfetos metálicos. Outros sistemas formam plumas claras, enquanto campos como Lost City funcionam por processos geológicos diferentes e apresentam temperaturas bem inferiores às dos fumantes negros.
Nas fontes hidrotermais, até a fauna varia entre oceanos e profundidades. Alguns campos apresentam vermes tubícolas gigantes; outros são dominados por camarões, mexilhões, caracóis ou crustáceos. A disponibilidade de compostos químicos determina quais microrganismos conseguem produzir energia e influencia toda a cadeia alimentar.
O que aconteceria se uma fonte hidrotermal parasse de liberar fluidos?
Campos hidrotermais podem mudar rapidamente. Atividade vulcânica abre novas fissuras, fecha antigas saídas e modifica a temperatura e a composição dos fluidos. Quando o fornecimento de compostos químicos diminui, comunidades dependentes diretamente da quimiossíntese também podem desaparecer ou ser substituídas.
Esses ambientes mostram como geologia e biologia podem permanecer intimamente conectadas. A fonte de energia inicial não é a luz solar, mas reações químicas alimentadas pelos fluidos do subsolo, capazes de sustentar ecossistemas densos em regiões do planeta que permaneceriam quase completamente escuras.
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