Oceanógrafo e biogeoquímico lidera equipe que investiga influência de microrganismos marinhos na saúde dos oceanos
Com o uso de novas tecnologias, equipe de pesquisa liderada pelo Dr. Andrew Babbin, no MIT, estuda a saúde dos oceanos do ponto de vista dos microrganismos

NOAA via Wikimedia Commons

Fitoplâncton.

8 de fevereiro de 2025, 13:50

Fonte

Jennifer Chu, MIT News

Publicação Original

Instituto de Tecnologia de Massachusetts

Áreas

Biotecnologia Marinha, Ciência Ambiental, Clima, Ecologia, Geociências, Geografia, Mudanças Climáticas, Oceanografia, Saúde Ambiental, Sensoriamento Remoto, Sustentabilidade

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Resumo

Nos oceanos, microrganismos fixam o nitrogênio essencial para animais e plantas, permitindo que fique disponível.

No ciclo do nitrogênio, microrganismos fixadores desempenham um papel fundamental no suporte aos ecossistemas do oceano e ao clima em geral.

Com os recursos disponíveis em laboratório e nas viagens de campo, aliados a novas abordagens tecnológicas, o Dr. Andrew Babbin, professor do MIT, lidera pesquisas de oceanografia química e microbiologia ambiental na fronteira do conhecimento.

O Dr. Andrew Babbin é um oceanógrafo e biogeoquímico marinho do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT), nos EUA, que estuda microrganismos marinhos e as maneiras pelas quais eles controlam o ciclo de nitrogênio entre o oceano e a atmosfera. Essa troca ajuda a manter ecossistemas oceânicos saudáveis ​​e ajuda o oceano a armazenar carbono.

Formado em Engenharia Ambiental e da Terra, com concentração em recursos hídricos e riscos climáticos, Andrew Babbin frequentou a Universidade de Princeton em seu doutorado em Geociências, com foco em oceanografia química e microbiologia ambiental.

Ao combinar medições de campo com experimentos em seu laboratório no MIT, o Dr. Andrew Babbin está trabalhando para entender as conexões entre microrganismos e o nitrogênio oceânico, o que pode, por sua vez, ajudar cientistas a identificar maneiras de manter a saúde e a produtividade do oceano. Seu trabalho o levou a muitas regiões costeiras e de alto-mar ao redor do globo.

A primeira conexão entre microrganismos e nitrogênio vem do fato de que plantas e animais que dependem do nitrogênio para sobreviver são incapazes de absorvê-lo da atmosfera diretamente. Eles precisam de microrganismos que ‘fixam’ o nitrogênio, convertendo-o de gás nitrogênio em formas mais digeríveis.

No oceano, essa fixação de nitrogênio é feita por espécies microbianas altamente especializadas, que trabalham para disponibilizar nitrogênio ao fitoplâncton — que está na base da cadeia alimentar marinha. O fitoplâncton também é uma rota principal pela qual o oceano absorve dióxido de carbono da atmosfera.

Por meio de seu trabalho de pós-graduação, no mar e em laboratório, o Dr. Andrew Babbin ficou fascinado com o ciclo do nitrogênio e o papel que os microrganismos fixadores de nitrogênio desempenham no suporte aos ecossistemas do oceano e ao clima em geral. Um equilíbrio de entradas e saídas de nitrogênio sustenta o fitoplâncton e mantém a capacidade do oceano de absorver dióxido de carbono.

Algumas das questões realmente urgentes na biogeoquímica oceânica dizem respeito a esse ciclo do nitrogênio. Compreender as formas como este elemento circula pelo oceano e como é essencial para a saúde do ecossistema e para o clima do planeta é muito importante

Dr. Andrew Babbin, professor e pesquisador do MIT

Pesquisas no MIT

No MIT, o grupo de pesquisa liderado pelo Dr. Andrew Babbin usa impressoras 3D para fabricar dispositivos microfluídicos nos quais são reproduzidas condições do ambiente oceânico, o que permite estudar o metabolismo dos microrganismos e seus efeitos na química marinha.

Em campo, o Dr. Babbin liderou expedições de pesquisa para as Ilhas Galápagos e partes do Pacífico oriental, onde coletou e analisou amostras de ar e água em busca de sinais de transformações de nitrogênio e atividade microbiana. Sua nova estação de medição em Galápagos é capaz de inferir emissões marinhas de óxido nitroso em uma grande faixa do Oceano Pacífico tropical oriental. Seu grupo também navegou para o sul de Cuba, onde os pesquisadores estudaram interações de microrganismos em recifes de corais.

Recentemente, o professor Andrew Babbin viajou para a Antártida, onde montou acampamento próximo a lagos congelados e coletou amostras de água gelada pura que serão analisadas em busca de resquícios genéticos de microrganismos antigos. Esse DNA bacteriano preservado pode ajudar os cientistas a entender como os micróbios evoluíram e influenciaram o clima da Terra ao longo de bilhões de anos.

Próximos passos

Atualmente, o pesquisador está envolvido em um novo projeto para projetar cápsulas desnitrificantes. Embora o nitrogênio seja um nutriente essencial para a manutenção de um ecossistema marinho, o excesso de nitrogênio, como o de fertilizantes que escorrem para lagos e riachos, pode gerar florações de algas tóxicas. O professor está procurando projetar cápsulas ecológicas que limpem o excesso de nitrogênio antropogênico dos cursos d’água locais.

Outra atividade de pesquisa é o projeto de novos sensores para medir concentrações baixas de oxigênio no oceano. À medida que o planeta esquenta, os oceanos estão perdendo oxigênio, criando ‘zonas mortas” onde os peixes não conseguem sobreviver.

Esses novos sensores poderiam potencialmente fornecer um mapa mais completo dessas zonas de mínimo oxigênio, pois seriam implantados em tubarões: “Queremos medir o oxigênio. Tubarões precisam de oxigênio. E se você olhar para onde os tubarões não vão, você pode ter uma noção de onde o oxigênio não está”, concluiu o professor Andrew Babbin, que está trabalhando com biólogos marinhos em maneiras de marcar tubarões com os novos sensores de oxigênio.

Em suas publicações, o Portal SciAdvances tem o único objetivo de divulgação científica, tecnológica ou de informações comerciais para disseminar conhecimento. Nenhuma publicação do Portal SciAdvances tem o objetivo de aconselhamento, diagnóstico, tratamento médico ou de substituição de qualquer profissional da área da saúde. Consulte sempre um profissional de saúde qualificado para a devida orientação, medicação ou tratamento, que seja compatível com suas necessidades específicas.

Autores/Pesquisadores Citados

Dr. Andrew Babbin

Professor e pesquisador do MIT

Instituições Citadas

Mais Informações

Acesse a reportagem original completa na página do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (em inglês)

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