Após 40 mil anos, micróbios despertam do permafrost derretido.

A vida antiga foi trazida de volta a partir das profundezas de um túnel militar que atravessa o permafrost do Alasca.

Alguns dos micróbios descongelados desses solos mantidos congelados por eras ficaram aprisionados por cerca de 40.000 anos. Agora, foram reativados.

“Essas amostras não estão mortas de forma alguma”, afirma o microbiologista e geoquímico Tristan Caro, então doutorando na University of Colorado Boulder (CU Boulder) durante o estudo.

“Elas continuam plenamente capazes de sustentar uma vida intensa, que consegue decompor matéria orgânica e liberá-la na forma de dióxido de carbono.”

Permafrost do Alasca, micróbios e gases de efeito estufa: por que “ressuscitar” essas amostras

Caro e seus colegas não estão “acordando” esses organismos apenas pela curiosidade científica.

À medida que a dependência de combustíveis fósseis segue aquecendo o planeta, o permafrost do Ártico - a mistura de solo congelado, gelo e rochas sob quase um quarto das áreas terrestres do Hemisfério Norte - começa a descongelar, liberando os gases de efeito estufa armazenados ali.

Quando essas camadas se tornam líquidas novamente, inúmeros seres microscópicos - como os presentes nas amostras da equipe - voltam à atividade e, com o retorno do apetite, passam a consumir o material em decomposição ao redor. Esse processo acrescenta mais metano e dióxido de carbono à atmosfera, reforçando ainda mais as mudanças climáticas.

“É uma das maiores incógnitas nas respostas do clima”, diz Sebastian Kopf, geomicrobiologista da CU Boulder. “Como o descongelamento de todo esse solo congelado, onde sabemos que existe uma enorme quantidade de carbono armazenado, vai alterar a ecologia dessas regiões e a velocidade das mudanças climáticas?”

O túnel de pesquisa no permafrost e a simulação de um verão mais quente

Os pesquisadores recolheram amostras congeladas em uma instalação incomum do Corpo de Engenheiros do Exército dos EUA: uma estrutura de pesquisa em forma de túnel escavada no permafrost, que desce a mais de 100 metros de profundidade.

De volta ao laboratório, a equipe incubou a vida microscópica em temperaturas de aproximadamente 4 °C e 12 °C, para reproduzir condições típicas de um verão no Alasca em um cenário de aquecimento associado às mudanças climáticas.

No início, os micróbios cresceram de maneira lenta: algumas linhagens substituíam apenas 1 a cada 100.000 células por dia. Para efeito de comparação, muitas bactérias cultivadas em laboratório costumam renovar totalmente suas colónias em questão de horas.

Depois de seis meses, porém, os micróbios do permafrost “entraram em modo de trabalho”, como se finalmente tivessem aceitado sair de seus leitos gelados.

O atraso nas emissões e o risco de um ciclo de retroalimentação

Esse comportamento indica que, após períodos de calor capazes de descongelar o permafrost, pode existir um intervalo antes de os micróbios começarem a emitir quantidades relevantes de gases de efeito estufa. Ao mesmo tempo, sugere que verões árticos mais longos e mais quentes elevam o risco de um ciclo perigoso de retroalimentação de emissões entre humanos e micróbios.

“Você pode ter um único dia muito quente no verão do Alasca, mas o que importa muito mais é o alongamento da estação de verão, a ponto de essas temperaturas amenas se estenderem pelo outono e pela primavera”, afirma Caro.

Os autores destacam que esses resultados ajudam a melhorar previsões sobre como micróbios e permafrost vão contribuir para um Ártico em aquecimento, “especialmente à medida que o descongelamento avança para camadas mais profundas e mais antigas do permafrost”.

Por que isso importa para modelos climáticos e monitoramento no Ártico

Uma consequência prática é que modelos climáticos podem precisar representar não apenas o volume de carbono armazenado no permafrost, mas também a dinâmica biológica que controla quando e quão rápido esse carbono volta à atmosfera como metano e dióxido de carbono. Em outras palavras, o “relógio” das emissões pode depender do tempo de reacção e da adaptação desses micróbios após o descongelamento.

Além disso, a monitorização de campo no Ártico tende a ganhar precisão ao combinar medições de temperatura do solo, humidade e profundidade do degelo com indicadores microbianos e fluxos locais de gases de efeito estufa. Isso pode ajudar a identificar áreas mais vulneráveis, onde o permafrost descongela por mais tempo ao longo do ano e, portanto, tem maior probabilidade de sustentar emissões persistentes.

A pesquisa foi publicada na revista Journal of Geophysical Research: Biogeosciences.