Diversidade taxonômica do microbioma marinho do sistema pelágico da Península Antártica Ocidental: variação espacial e temporal

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: Sousa, Tobias Sérvulo Rodrigues de
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Diversidade microbiana; Microbial diversity; Oceano Austral; Península Antártica Ocidental; Southern Ocean; Spatial and temporal variability; Variabilidade espacial e temporal; Western Antarctic Peninsula
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/21/21134/tde-11112024-172117/

Microrganismos marinhos são o grupo mais abundante e diverso dos oceanos, onde bactérias e arqueias dominam esse microbioma e desempenham papéis cruciais nos ciclos biogeoquímicos, tanto na superfície quanto na zona afótica. As maiores bacias oceânicas estão conectadas ao Oceano Austral, que desempenha um papel significativo na regulação do clima global, atuando como um importante sumidouro de carbono. No entanto, o aumento da temperatura devido às mudanças climáticas tem reduzido as taxas de assimilação de CO2. A Península Antártica Ocidental (PAO) é a região do continente com a maior taxa de aquecimento, destacando a necessidade de monitorar a área para prever os impactos das mudanças climáticas no oceano global. Neste estudo, buscamos compreender a diversidade e composição taxonômica de bactérias e arqueias pelágicas na PAO, considerando a variabilidade espacial e temporal e relação com as diferentes condições oceanográficas. Foram analisadas 75 amostras, coletadas em superfície (n = 56) e fundo (n = 19), em dez estações oceanográficas de monitoramento entre 2014 e 2015, abrangendo três regiões da Península Antártica: Estreito de Gerlache, Estreito de Bransfield e Ilha Elefante. Utilizando técnicas moleculares, o DNA das amostras foi extraído, e a região V4 do gene 16S RNAr foi amplificada e sequenciada na plataforma Illumina MiSeq. As sequências foram classificadas como Amplicon Sequences Variant (ASV) e analisadas através de ferramentas de bioinformática, resultando em 2617 ASVs, sendo 137 de Archaea e 2480 de Bacteria. As análises agruparam as ASVs por profundidade (superfície x fundo), período (anual e sazonal), estação e região de coleta. As análises de diversidade beta revelaram variações significativas entre comunidades de superfície e fundo, entre períodos de coleta e entre regiões de coleta para amostras de fundo. As amostras de fundo apresentaram maior diversidade e riqueza que as de superfície, devido à maior estabilidade e riqueza de nutrientes nos ecossistemas profundos, em contraste com a exposição sazonal e as variações de temperatura e luz solar nos ecossistemas de superfície. Os parâmetros ambientais que mais influenciaram os índices de diversidade e riqueza das comunidades microbianas de superfície foram temperatura, salinidade, oxigênio dissolvido e amônia, enquanto que para comunidades de fundo, apenas a salinidade teve impacto significativo. A primavera apresentou a maior riqueza de microrganismos e o outono a maior diversidade, o que está associado aos ciclos sazonais da região. A abundância de nutrientes na camada eufótica após o inverno causa um aumento na riqueza bacteriana, promovendo uma floração de fitoplâncton que se estende até o verão, esse aumento de biomassa fitoplânctônica favorece uma maior diversidade microbiana durante o outono. O microbioma central da PAO incluiu 11 ASVs, todas pertencentes ao domínio Bacteria, distribuídas em quatro ordens: Rhodospirillales, SAR 11, Pseudomonadales e Flavobacteriales. Esses resultados mostram a susceptibilidade desses microrganismos às variações de parâmetros ambientais e ressaltam a importância do monitoramento contínuo desta região para entender como as mudanças climáticas podem influenciar os microrganismos e seus papéis ecológicos.