Dois artigos liderados pela EPFL publicados em 'Nature' e 'Nature Microbiology' lançam luz sobre a singularidade, complexidade e vulnerabilidade relacionada ao clima do microbioma mundial alimentado por correntes alimentadas por geleiras.
Os riachos que drenam os glaciares nos topos das montanhas do nosso planeta albergam uma riqueza de microrganismos únicos, mas pouco se sabia sobre estes ecossistemas complexos até recentemente. Uma equipa de cientistas liderada pela EPFL realizou um estudo sem precedentes, analisando em profundidade o microbioma destes riachos alimentados por glaciares. Os cientistas, com a ajuda de guias de montanha e carregadores, passaram mais de cinco anos coletando e analisando amostras de 170 riachos alimentados por geleiras na Nova Zelândia, no Himalaia, no Cáucaso russo, nas montanhas Tien Shan e Pamir, nos Alpes europeus, na Escandinávia. , Groenlândia, Alasca, as montanhas Rwenzori em Uganda e os Andes equatorianos e chilenos.
A pesquisa foi liderada por Tom Battin, professor titular de ciências ambientais e chefe do laboratório RIVER da EPFL, como parte do Vanishing Glaciers. As principais descobertas dos cientistas foram publicadas na Nature and Nature Microbiology em 1 e 2 de janeiro de 2025.
Um atlas microbiano
Os riachos alimentados por geleiras são os ecossistemas de água doce mais extremos do mundo e todos têm praticamente as mesmas características: temperaturas próximas de zero, baixas concentrações de nutrientes, quase nenhuma luz solar no inverno e forte radiação UV no verão. “Dadas as condições extremas nos riachos alimentados por geleiras, esperávamos ver uma baixa diversidade microbiana em geral, com poucas mudanças de uma cordilheira para outra”, diz Leïla Ezzat, pós-doutoranda e autora principal do artigo da Nature. “Mas as nossas análises provaram o contrário – há uma quantidade notável de biodiversidade microbiana e biogeografia nos riachos alimentados pelas geleiras do mundo.”
Os cientistas basearam-se nas suas descobertas para montar o primeiro atlas global de micróbios em riachos alimentados por geleiras. Eles descobriram um microbioma único nesses ambientes – que difere claramente de outros sistemas criosféricos. Curiosamente, descobriram que quase metade das bactérias são endémicas de uma determinada cordilheira. Isto foi particularmente verdade na Nova Zelândia e no Equador – regiões já conhecidas pela sua grande variedade de plantas e animais endémicos. Os cientistas atribuem isto ao isolamento geográfico das montanhas – semelhante ao das ilhas – e à seleção natural que é particularmente forte em ambientes extremos, como riachos alimentados por geleiras. A Natureza
Surpreendentemente complexo
No artigo da Nature Microbiology, os cientistas relataram a análise de milhares de genomas de bactérias, arquéias, fungos, algas e vírus que vivem em riachos alimentados por geleiras. Sua pesquisa revelou o quão complexo é o microbioma alimentado pelas geleiras e as muitas interações bióticas potenciais que ele contém. “É fascinante ver a ampla gama de estratégias adaptativas que os microrganismos desenvolveram para sobreviver neste ambiente extremo”, diz Grégoire Michoud, principal autor do artigo. Por exemplo, estes microrganismos evoluíram para metabolizar uma variedade de substâncias – carbono orgânico, energia solar, minerais e provavelmente até gases – permitindo-lhes extrair energia de muitas fontes diferentes e flutuantes.
Um biobanco em Valais
Ambos os artigos foram publicados no início de 2025 – que as Nações Unidas designaram como o Ano Internacional da Preservação das Geleiras. Preservar os nossos glaciares também significa proteger os cursos de água alimentados pelos glaciares e o seu microbioma – uma tarefa urgente dada a rapidez com que o gelo está a derreter, mas também viável. “Tendo passado os últimos anos a viajar pelos topos das montanhas da Terra, posso dizer que estamos claramente a perder um microbioma único à medida que os glaciares encolhem”, diz Battin. Isto levou-o a apelar à criação de um biobanco para salvaguardar este e outros microbiomas em extinção para futuras gerações de investigadores e para utilização com biotecnologia de próxima geração. Ele espera que tal “cofre seguro” seja instalado em Valais. “Dadas as habilidades do Centro de Pesquisa Ambiental Alpina e Polar (ALPOLE) da EPFL em Valais, esse parece ser um lugar lógico para o biobanco”, diz Battin.
Referências
Leïla Ezzat, Hannes Peter, Massimo Bourquin, Susheel Bhanu Busi, Grégoire Michoud, Stilianos Fodelianakis, Tyler J. Kohler, Thomas Lamy, Aileen Geers, Paraskevi Pramateftaki, Florian Baier, Ramona Marasco, Daniele Daffonchio, Nicola Deluigi, Paul Wilmes, Michail Styllas , Martina Schön, Matteo Tolosano, Vincent De Staercke e Tom J. Battin, “Diversidade e biogeografia do microbioma bacteriano em riachos alimentados por geleiras”, Nature, 1º de janeiro de 2024.
Grégoire Michoud, Hannes Peter, Susheel Bhanu Busi, Massimo Bourquin, Tyler J. Kohler, Aileen Geers, Leïla Ezzat, a equipe de campo Vanishing Glaciers e Tom J. Battin, “Mapeando a diversidade metagenômica do fluxo alimentado por geleiras multi-reinos microbioma,” Nature Microbiology, 2 de janeiro de 2025.
