Notícia com publicação científica
Pesquisadores estudam a formação de óxido nitroso nos oceanos
Expedição ao Pacífico viabilizou estudo inédito sobre a formação de óxido nitroso a partir de microrganismos marinhos

Dra. Claudia Frey, Universidade de Basileia

Para investigar a conversão de nitrato em óxido nitroso no oceano, centenas de amostras de água foram coletadas em diversas profundidades utilizando uma sonda e coletores de água

1 de novembro de 2025, 15:04

Fonte

Yvonne Vahlensieck, Universidade de Basileia

Publicação Original

Universidade de Basileia

Áreas

Biotecnologia Marinha, Ciência Ambiental, Ecologia, Geociências, Modelagem Climática, Mudanças Climáticas, Oceanografia, Saúde Ambiental, Sustentabilidade

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Resumo

Em uma expedição de seis semanas a bordo de um navio de pesquisa ao longo das costas da Califórnia e do México – região onde se encontram as maiores áreas com baixo teor de oxigênio do Pacífico – pesquisadores recolheram amostras da água em diferentes profundidades para compreender melhor a formação do óxido nitroso – um gás de efeito estufa –  nos oceanos.

Entre outros resultados, os pesquisadores mostraram que microrganismos também podem realizar a conversão de nitrato em óxido nitroso não apenas em concentrações extremamente baixas de oxigênio – principalmente quando há grande quantidade de matéria orgânica presente nas zonas hipóxicas.

Os resultados são importantes para melhorar modelos climáticos.

Foco do Estudo

Compreender melhor os processos que levam à formação de oxido nitroso nos oceanos, em especial.

Por que é importante?

O óxido nitroso contribui significativamente para o aquecimento global. Como gás de efeito estufa, seu efeito na atmosfera é quase trezentas vezes mais potente que o do CO2, além de atacar a camada de ozônio.

Desde o século XIX, as concentrações de óxido nitroso na atmosfera têm aumentado constantemente, principalmente devido a atividades humanas, como o uso de combustíveis fósseis e a intensificação da agricultura.

Por exemplo, os fertilizantes contêm muito nitrogênio, que acaba em rios, lagos e oceanos na forma de nitrato. Nesses locais, bactérias convertem as substâncias nitrogenadas em alimento e energia. Esse processo também produz óxido nitroso, que então escapa para a atmosfera.

No oceano, os processos envolvidos na produção de óxido nitroso são complexos e ainda não são totalmente compreendidos. No entanto, sabe-se que uma quantidade particularmente alta é liberada em águas hipóxicas – com baixo teor de oxigênio. Essas águas abrigam comunidades microbianas especiais que convertem o nitrato em óxido nitroso para gerar energia.

Estudo

A Dra. Claudia Frey, biogeoquímica e pesquisadora do Departamento de Ciências Ambientais da Universidade de Basileia, na Suíça, coliderou um estudo que investigou as condições em que microrganismos produzem óxido nitroso no oceano, principalmente os processos que ocorrem em zonas hipóxicas, com baixo oxigênio. “A emissão desse gás de efeito estufa quase esquecido é decisiva para o clima global”, destacou a pesquisadora.

A pesquisadora passou seis semanas a bordo de um navio de pesquisa ao longo das costas da Califórnia e do México. É nessa região que se encontram as maiores áreas hipóxicas do Pacífico. Ela coletou centenas de amostras de água em diferentes profundidades e realizou análises e experimentos ainda a bordo.

“Como o tempo no barco é tão precioso, trabalhávamos praticamente dia e noite”, lembrou. Para preservar as amostras em seu estado original, elas tiveram que ser examinadas sem oxigênio e em câmaras frias – tudo isso enquanto a embarcação navegava por águas tropicais.

Também participaram do estudo pesquisadores da Universidade Princeton, Universidade da Pensilvânia, Instituição Oceanográfica Woods Hole, Universidade do Colorado em Boulder e Carnegie Institution for Science, nos EUA; e da Universidade de Cádiz, na Espanha.

O estudo foi publicado na revista científica Nature Communications.

Quando se trata de previsões climáticas, é crucial entender o que acontece nessas zonas periféricas [zonas hipóxicas]. O que acontece nos oceanos é relevante para nós, porque eles cobrem dois terços do nosso planeta

Dra. Claudia Frey, biogeoquímica e pesquisadora do Departamento de Ciências Ambientais da Universidade de Basileia

Resultados

As investigações revelaram vários resultados surpreendentes. Até então, acreditava-se que a conversão de nitrato em óxido nitroso só ocorria em concentrações extremamente baixas de oxigênio. Mas, pelas amostras de água, no entanto, a Dra. Claudia Frey conseguiu comprovar que os microrganismos também podem realizar esse processo em concentrações de oxigênio muito mais altas – principalmente quando há grande quantidade de matéria orgânica presente nas zonas hipóxicas, como pequenas algas mortas, por exemplo.

Outra descoberta inesperada: as bactérias sempre preferiram percorrer toda a via metabólica de múltiplas etapas, do nitrato ao óxido nitroso. Pesquisas anteriores acreditavam que as bactérias mudariam para uma via mais curta se um produto intermediário necessário para isso estivesse presente na água. A suposição era de que o atalho exigiria menos energia. Os experimentos mostraram que isso não é verdade.

A Dra. Claudia Frey usou as novas descobertas para preencher lacunas em um modelo do ecossistema em zonas hipóxicas. Agora, esse modelo leva em consideração, por exemplo, que a presença de matéria orgânica aumenta a tolerância ao oxigênio das bactérias. Isso também aumenta o número de regiões em que a produção de óxido nitroso é possível.

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Autores/Pesquisadores Citados

Dra. Claudia Frey

Biogeoquímica e pesquisadora do Departamento de Ciências Ambientais da Universidade de Basileia

Publicação

Acesse o artigo científico completo (em inglês).

Acesse a revista científica Nature Communications (em inglês).

Mais Informações

Acesse a notícia original completa na página da Universidade de Basileia (em inglês).

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