_ Cercetătorii identifică un declin în bogăția genetică microbiană din vestul Oceanului Arctic

Regiunea arctică se confruntă cu schimbările climatice într-un ritm mult mai rapid decât restul lumii. Topirea straturilor de gheață, scurgerea de la dezghețarea permafrostului și alți factori modifică rapid compoziția apei Oceanului Arctic. Și această schimbare este experimentată până la nivelul microbian.

Într-un studiu condus de Concordia, publicat în jurnalul ISME Communications, cercetătorii au analizat mostre de arhivă de bacterii și populații de arhee prelevate din Marea Beaufort, se învecinează cu nord-vestul Canadei și Alaska. Probele au fost colectate între 2004 și 2012, o perioadă care a inclus doi ani — 2007 și 2012 — în care acoperirea cu gheață a fost scăzută din punct de vedere istoric. Cercetătorii s-au uitat la mostre prelevate de la trei niveluri de apă: stratul mixt de vară, apa arctică superioară de sub acesta și apa de origine Pacific la cel mai adânc nivel.

Studiul a examinat compoziția genetică a microbilor folosind bioinformatică și analiză statistică pe o perioadă de nouă ani. Folosind aceste date, cercetătorii au putut să vadă modul în care condițiile de mediu în schimbare influențează structura și funcția organismelor.

Cercetătorii au descoperit schimbări subtile, dar semnificative statistic în comunitățile pe care le-au studiat.

„Am observat o pierdere generală generală a diversității speciilor în toate masele de apă diferite”, spune David Walsh, profesor la Departamentul de Biologie și autorul corespondent al lucrării.

„Am văzut și schimbări în compoziția comunității microbiene, adică au existat specii diferite după minimul de gheață din 2007 decât înainte.”

Cu toate acestea, perioadele de scădere a bogăției populației s-au schimbat între straturile de apă ale oceanului. O scădere bruscă a nivelului apei mixte de vară mai proaspătă, între 3–9 metri adâncime, a fost observată în 2005–2007. Apa arctică superioară, între 16–78 de metri, a cunoscut scăderi în 2010–2012, în timp ce stratul de apă mai adânc din Pacific, între 49–154 de metri, a cunoscut o scădere în două etape – o dată între 2005–2007 și din nou între 2010–2012.

Cercetătorii au grijă să nu sublinieze prea mult rezultatele descoperirilor lor, spunând că schimbările, deși semnificative, rămân ușoare. Dar, având în vedere că stratul de gheață arctic de vară se micșorează în mod constant de la an la an, datele sugerează posibile tendințe care ar putea fi vizibile în studiile viitoare asupra populației din anii mai recenti.

„Odată cu încălzirea și împrospătarea Oceanului Arctic. vine o scădere a nutrienților care sunt importanți pentru fotosinteză, care produce materia organică care servește drept surse de energie și carbon pentru rețeaua trofică marine”, explică Walsh.

„Această schimbare riscă să întărească ceea ce este cunoscut sub numele de bucla microbiană, în care energia și carbonul care ar merge în mod normal la niveluri trofice mai înalte - adică zooplancton și apoi pește - sunt reciclate rapid de către microorganisme. Acest ecosistem este deja dominat de procese microbiene, care vor deveni mai puternice pe măsură ce acest sistem continuă".

„Acest studiu ne oferă o idee de bază despre ceea ce se întâmplă în Arctica”, spune co-autorul Arthi Ramachandran. „Arctica se încălzește de patru ori mai repede decât restul lumii, ceea ce o face un ecosistem fascinant de studiat. Oceanele sunt toate interconectate, iar barierele fizice ale acestor oceane devin mult mai puțin definite.”

Cercetătorii plănuiesc acum un studiu metagenomic care extinde seria de timp pentru a acoperi perioade cu minime și mai intense de gheață de mare. Ei speră să secvențeze complet genomurile organismelor pentru a înțelege în continuare diversitatea și funcționarea comunităților microbiene în mediu.

(Fluierul)