Microcrustáceo marinho é usado em método inédito para rastrear poluição por carbono
Técnica de microscopia permite acompanhar em tempo real os efeitos de poluente em espécie de microcrustáceo sem usar marcadores químicos
Um estudo internacional liderado por pesquisadores da USP e de instituições francesas revelou, pela primeira vez, como partículas de carbono negro, um dos principais poluentes gerados pela queima incompleta de combustíveis fósseis, são ingeridas e transformadas dentro de organismos marinhos microscópicos. Publicado em artigo da revista científica Environmental Science & Technology, o trabalho adotou uma avançada técnica de microscopia para acompanhar, em tempo real e sem o uso de marcadores químicos, o comportamento do poluente conhecido como carbono negro em copépodes do gênero Acartia, pequenos crustáceos que compõem grande parte do zooplâncton oceânico.
O zooplâncton é o conjunto de organismos que tem capacidade de se locomover nas águas dos oceanos e não ser levado pelas correntes marinhas. O carbono negro é considerado um importante agente de aquecimento climático e um contaminante amplamente presente nos oceanos. Apesar disso, pouco se sabia sobre a forma como ele interage biologicamente com organismos marinhos. Os experimentos foram realizados com partículas coletadas diretamente da emissão de motores a diesel na cidade de São Paulo, e o material foi preparado em diferentes formas, particulada e dissolvida, para avaliar seu comportamento óptico e biológico.
A pesquisa mostrou que os copépodes ingerem partículas provenientes da fuligem de motores a diesel e que essas partículas sofrem alterações estruturais ao longo do trato digestivo. Segundo os cientistas, o ambiente intestinal dos animais modifica o arranjo molecular do material poluente, transformando agregados sólidos em estruturas mais dispersas e potencialmente mais reativas.
“Os resultados obtidos neste trabalho possuem implicações globais, principalmente por se tratar de um ecossistema de influência central na dinâmica mundial: o meio marinho”, destaca Maria Luiza Vicente, primeira autora do estudo e pesquisadora correspondente junto com o professor Francisco Gontijo Guimarães, ambos do Instituto de Física de São Carlos (IFSC) da USP.
A técnica empregada permitiu diferenciar, com alta precisão, as partículas de carbono negro dos pigmentos naturais presentes nos organismos, criando o que os autores chamaram de “linha de base intestinal livre de pigmentos”. Isso possibilitou observar diretamente a presença do poluente dentro do intestino dos animais vivos. Os resultados também revelaram alterações fisiológicas associadas à ingestão do material. Os copépodes expostos ao carbono negro apresentaram dilatação intestinal semelhante à observada durante a alimentação natural, indicando que o organismo processa o poluente como se fosse alimento.
Além dos impactos imediatos observados nos organismos analisados, os pesquisadores alertam para possíveis riscos ambientais decorrentes desse processo. Como o zooplâncton ocupa a base da cadeia alimentar marinha, a contaminação pode atingir peixes, crustáceos maiores e outros animais marinhos, ampliando a circulação do carbono negro nos ecossistemas oceânicos. “A técnica desenvolvida é, de fato, inovadora, principalmente por revelar formas antes não diretamente estudadas desses contaminantes em meio aquoso, permitindo entender seu processo de transformação
in vivo“, ressalta Maria Luiza Vicente.
Dispersão de poluentes
Os cientistas destacam, ainda, que as alterações sofridas pelas partículas dentro do intestino dos copépodes podem aumentar a capacidade de dispersão do poluente na água, favorecendo sua permanência no ambiente e potencializando efeitos tóxicos relacionados ao estresse oxidativo e à presença de compostos químicos derivados da combustão.
Outro ponto de preocupação é o possível impacto sobre o ciclo global do carbono. Como os copépodes desempenham papel fundamental no transporte de matéria orgânica para regiões profundas do oceano, a transformação do carbono negro por esses organismos pode interferir nos mecanismos naturais de armazenamento de carbono e, consequentemente, nas dinâmicas climáticas globais. Especialistas também apontam que a presença contínua desse material nos oceanos pode comprometer o equilíbrio ecológico, afetando processos de alimentação, reprodução e sobrevivência de espécies marinhas sensíveis à poluição.
Para Maria Luiza Vicente, a descoberta ajuda a compreender melhor o destino ambiental do carbono negro nos oceanos e o papel do zooplâncton
na transformação desse poluente. “A parceria internacional envolvida não apenas viabilizou minha dupla titulação no doutorado, mas também promoveu a sinergia entre o estudo dos impactos de poluentes emergentes e técnicas ópticas avançadas na fronteira do conhecimento”, afirma.
No futuro, segundo a pesquisadora, com os avanços das pesquisas ecotoxicológicas, esses dados poderão subsidiar a formulação de políticas públicas voltadas ao tratamento de poluentes no meio marinho. Acreditamos que este estudo abre caminhos para desvendarmos o destino de poluentes de carbono emergentes e o real cenário do estoque de carbono nos oceanos”, conclui.
Além dos cientistas do IFSC, a pesquisa contou com a participação de pesquisadores da Universidade de Toulon, na França, e do Laboratório de Poluição Atmosférica Experimental da Faculdade de Medicina da USP (FMUSP). O trabalho teve apoio da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp), Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (Capes) e do programa internacional USP-Cofecub/Campus France.
O artigo Label-Free Two-Photon Spectral Microscopy to Track Black Carbon Fate in Live Copepod pode ser consultado neste link: https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.5c18449
Matéria: Rui Sintra | Jornal da USP.