Cientistas descobrem comunidade de animais escondida no fundo do mar

Cientistas descobriram comunidades de animais — como vermes tubulares e caracóis — vivendo em cavernas vulcânicas sob o fundo do mar, revelando um ecossistema previamente desconhecido, mas próspero.

Os pesquisadores fizeram essa descoberta surpreendente durante uma expedição de 30 dias a bordo do navio de pesquisa “Falkor (too)”, do Instituto Oceânico Schmidt, para explorar um vulcão submarino na América Central, que faz parte da Elevação do Pacífico Leste.

Um grande grupo de vermes tubulares estacionários prospera nos subúrbios de Fava Flow, um local na elevação do Pacífico Leste/Foto: ROV SuBastian/Schmidt Ocean Institute via CNN Newsource

Uma crista vulcanicamente ativa: essa extensa elevação ocorre onde duas placas tectônicas se encontram no fundo do Oceano Pacífico. Ao longo da crista, estão localizadas fontes hidrotermais, ou aberturas no fundo do mar, onde a água e o magma quente debaixo da crosta terrestre se combinam para criar um tipo de fonte termal subaquática.

Uma variedade de vida marinha se agrupa em torno dessas formações, que liberam elementos que ajudam bactérias, mexilhões, vermes tubulares e outros animais a sobreviver em grandes profundidades oceânicas.

O ecossistema das fontes já foi estudado profundamente, mas as áreas abaixo desses espaços permaneceram amplamente fora de alcance.

Uma enguia nadando ao lado de uma torre de vermes tubulares no Tica Vent, um local de ventilação hidrotermal na elevação do Pacífico Leste/Foto: ROV SuBastian/Schmidt Ocean Institute via CNN Newsource

Usando o veículo operado remotamente SuBastian, os pesquisadores expuseram partes do subsolo marinho e fizeram uma descoberta surpreendente: cavernas conectadas às fontes hidrotermais, repletas de vermes tubulares gigantes, alguns chegando a 50 centímetros de comprimento, além de outros animais.

A revelação sugere uma conectividade entre os ecossistemas do fundo e do subsolo marinho, permitindo que a vida prospere em lugares inesperados, tanto acima quanto abaixo do fundo do oceano.

Embora a equipe tenha observado o ecossistema do subsolo marinho pela primeira vez no verão de 2023, a pesquisa descrevendo o ambiente e seus animais foi publicada na última terça-feira (15) na revista Nature Communications.

“Queremos entender como os animais se deslocam e como eles se dispersam, então olhamos pela primeira vez para o subsolo”, disse a coautora do estudo, Dra. Sabine Gollner, bióloga marinha e cientista sênior do Instituto Real Neerlandês de Pesquisa Marinha, em um vídeo divulgado pelo Instituto Oceânico Schmidt.

“Os animais conseguem viver sob fontes hidrotermais, e isso, para mim, é surpreendente.”

O submundo do fundo do mar

Cientistas há muito se intrigam com a vida animal que se agrupa em torno das fontes hidrotermais e estudam esses ecossistemas únicos há 50 anos.

O movimento das placas tectônicas da Terra cria novas formações ao longo do tempo, e animais de base do fundo do mar, como os vermes tubulares, são conhecidos por colonizar essas novas fontes em questão de poucos anos.

Pesquisas anteriores sugeriram que há vida microbiana sob o fundo do mar, com base em amostras de fluidos liberados pelas fontes hidrotermais. Vermes tubulares foram observados vivendo a vários centímetros de profundidade nas fendas do fundo marinho perto dessas fontes, mas a equipe de estudo não sabia como as minúsculas larvas desses vermes, com menos de 1 milímetro de comprimento, conseguiriam nadar contra a corrente para se estabelecer e crescer nesses espaços, disse Gollner.

Os vermes tubulares são criaturas imóveis que se fixam e crescem em um local sem se mover, como cracas.

Comunidades de vermes tubulares vivem sob o fundo do mar/Foto: ROV SuBastian/Schmidt Ocean Institute via CNN Newsource

“É por isso que hipotetizamos que as larvas dos vermes tubulares podem viajar por fendas abaixo do solo com o fluido quente das fontes hidrotermais para colonizar as fontes na superfície a partir de baixo”, disse Gollner em um e-mail.

A expedição de pesquisa, liderada pela Dra. Monika Bright, professora e chefe do departamento de limnologia e bio-oceanografia da Universidade de Viena, desenvolveu um experimento que envolveu a colocação de caixas de malha no fundo do mar, a 2.515 metros abaixo da superfície do oceano, para coletar amostras de fendas na crosta terrestre.

No entanto, foi mais difícil do que o esperado, disse Gollner. Evidências diretas de vida animal sob o fundo do mar exigiriam um esforço muito maior — literalmente.

“Tivemos que ser criativos e basicamente aplicar um novo método”, disse Gollner. “Virar as rochas nos abriu uma visão para o submundo das fontes hidrotermais.”

A equipe utilizou o explorador robótico SuBastian para perfurar pequenos buracos nas rochas no fundo do mar e levantá-las. O braço do veículo subaquático virou um pedaço da crosta vulcânica, revelando cavidades sob as fontes hidrotermais, cheias de água a agradáveis 24 graus Celsius, bem como vermes tubulares em forma larval e adulta, animais móveis como caracóis, e bactérias quimiossintéticas.

A luz solar não penetra nas profundezas do fundo do mar para ajudar os organismos a converter elementos em oxigênio e açúcar por meio da fotossíntese. Em vez da luz solar, as bactérias quimiossintéticas usam reações químicas para produzir açúcares que os outros animais agrupados ao redor das fontes utilizam para viver.

“Nossa compreensão sobre a vida em fontes hidrotermais nas profundezas do mar se expandiu muito com essa descoberta”, disse Bright em um comunicado. “Dois habitats dinâmicos das fontes hidrotermais existem. Animais das fontes acima e abaixo da superfície prosperam juntos em harmonia, dependendo do fluido das fontes de baixo e do oxigênio da água do mar de cima.”

A descoberta de vida nesse sub-habitat previamente desconhecido sugere que pode haver mais organismos nas profundezas do oceano ou ao longo de seu fundo do que os cientistas documentaram, afirmou Alex Rogers, biólogo marinho e diretor científico do Ocean Census que não participou do novo estudo.

Ele também observou que é provável que esses ecossistemas subterrâneos permaneçam mesmo quando as fontes hidrotermais se tornam inativas ao longo do tempo, podendo assim formar novos habitats para outras espécies.

“O artigo contribui para nossa compreensão dos ecossistemas das fontes hidrotermais, como as populações de organismos são mantidas e o quanto de vida existe nesses sistemas”, disse Rogers.

Os cientistas partiram para uma expedição de 30 dias no verão de 2023 a bordo do navio de pesquisa Falkor/Foto: ROV SuBastian/Schmidt Ocean Institute via CNN Newsource

Protegendo um mundo subterrâneo

A próxima etapa da pesquisa é determinar se há vida sob todas as fontes hidrotermais de grande profundidade e até onde as cavernas se estendem horizontal e verticalmente, disse Gollner.

“A descoberta de vida animal sob a superfície da crosta terrestre levanta questões sobre a extensão desses ecossistemas, que é maior do que o que pode ser visto na superfície do fundo do mar”, escreveram os autores no relatório científico. “O estudo da biosfera do subsolo marinho para vida animal está apenas começando.”

No entanto, é necessário extremo cuidado ao estudar esses ecossistemas frágeis. Para o estudo, os pesquisadores levantaram apenas seis pequenos quadrados do fundo do mar, medindo cerca de 50 por 50 centímetros, para causar o mínimo de perturbação possível.

A equipe está preocupada que a remoção de pedaços maiores ou qualquer forma de perfuração intensa, como a mineração em águas profundas, possa alterar o trajeto das fontes hidrotermais, redirecionando-as para outros locais, o que poderia levar à morte dos animais que se aglomeram ao redor dessas fontes, disse Gollner.

“Com esse entendimento, também sabemos que precisamos proteger não apenas o que vemos na superfície, mas também o que vive abaixo dela, porque isso é um componente importante desse ecossistema”, afirmou Bright