A versão original de essa história apareceu em Revista Quanta.
Os cientistas perceberam que no solo e nas rochas sob nossos pés existe uma vasta biosfera com um volume global quase o dobro de todos os oceanos do mundo. Pouco se sabe sobre estes organismos subterrâneos, que representam a maior parte da massa microbiana do planeta e cuja diversidade pode exceder a das formas de vida que vivem na superfície. A sua existência acarreta um grande enigma: os investigadores têm frequentemente assumido que muitos desses reinos subterrâneos são zonas mortas com deficiência de oxigénio, habitadas apenas por micróbios primitivos que mantêm a sua existência. metabolismo em ritmo acelerado e raspando vestígios de nutrientes. À medida que esses recursos se esgotam, pensava-se, o ambiente subterrâneo deveria tornar-se sem vida com maior profundidade.
Em nova pesquisa publicado em junho em Comunicações da Natureza, os pesquisadores apresentaram evidências que desafiam essas suposições. Em reservatórios de água subterrânea 200 metros abaixo dos campos de combustíveis fósseis de Alberta, no Canadá, descobriram micróbios abundantes que produzem quantidades inesperadamente grandes de oxigénio, mesmo na ausência de luz. Os micróbios geram e liberam tanto do que os pesquisadores chamam de “oxigênio escuro” que é como descobrir “a escala de oxigênio proveniente da fotossíntese na floresta amazônica”, disse Karen Lloyd, microbiologista de subsuperfície da Universidade do Tennessee que não fez parte do estudo. A quantidade de gás que se difunde para fora das células é tão grande que parece criar condições favoráveis para a vida dependente de oxigénio nas águas subterrâneas e nos estratos circundantes.
“É um estudo marcante”, disse Bárbara Sherwood Lollar, um geoquímico da Universidade de Toronto que não esteve envolvido no trabalho. Pesquisas anteriores analisaram frequentemente mecanismos que poderiam produzir hidrogénio e algumas outras moléculas vitais para a vida subterrânea, mas a geração de moléculas contendo oxigénio tem sido largamente ignorada porque tais moléculas são consumidas muito rapidamente no ambiente subterrâneo. Até agora, “nenhum estudo reuniu tudo como este”, disse ela.
O novo estudo analisou aquíferos profundos na província canadense de Alberta, que possui depósitos subterrâneos tão ricos de alcatrão, areias betuminosas e hidrocarbonetos que foi apelidada de “o Texas do Canadá”. Dado que as suas enormes indústrias pecuárias e agrícolas dependem fortemente das águas subterrâneas, o governo provincial monitoriza activamente a acidez e a composição química da água. No entanto, ninguém estudou sistematicamente a microbiologia das águas subterrâneas.
Para Emil Ruff, realizar tal pesquisa parecia “uma tarefa fácil” em 2015, quando ele iniciou sua bolsa de pós-doutorado em microbiologia na Universidade de Calgary. Mal sabia ele que este estudo aparentemente simples iria sobrecarregá-lo durante os próximos seis anos.
As profundezas lotadas
Depois de coletar águas subterrâneas de 95 poços em Alberta, Ruff e seus colegas começaram a fazer microscopia básica: eles coraram células microbianas em amostras de águas subterrâneas com um corante de ácido nucleico e usaram um microscópio de fluorescência para contá-las. Ao datar por rádio a matéria orgânica nas amostras e verificar as profundidades em que foram recolhidas, os investigadores conseguiram identificar a idade dos aquíferos subterrâneos que exploravam.
Um padrão nos números os confundiu. Normalmente, em pesquisas de sedimentos sob o fundo do mar, por exemplo, os cientistas descobrem que o número de células microbianas diminui com a profundidade: amostras mais antigas e mais profundas não conseguem sustentar tanta vida porque estão mais isoladas dos nutrientes produzidos pelas plantas fotossintéticas. e algas perto da superfície. Mas, para surpresa da equipa de Ruff, as águas subterrâneas mais antigas e profundas continham mais células do que as águas mais doces.
Os investigadores começaram então a identificar os micróbios nas amostras, utilizando ferramentas moleculares para identificar os seus genes marcadores reveladores. Muitos deles eram arquéias metanogênicas – micróbios simples e unicelulares que produzem metano após consumirem hidrogênio e carbono que escorrem das rochas ou da matéria orgânica em decomposição. Também estavam presentes muitas bactérias que se alimentam do metano ou dos minerais da água.
