Algas antigas encontradas em geleira no topo de uma montanha no Peru

Um estudo recentemente publicado revela restos mortais de pequenas criaturas encontradas nas profundezas de um glaciar no topo de uma montanha no Peru, fornecendo pistas sobre a paisagem local há mais de um milénio.

A descoberta inesperada de diatomáceas, um tipo de alga, em núcleos de gelo retirados do glaciar Quelccaya Summit Dome demonstra que lagos de água doce ou zonas húmidas que actualmente existem em altitudes elevadas na montanha ou perto dela também existiam em tempos anteriores. Os organismos abundantes provavelmente teriam sido transportados em correntes de ar para a geleira, onde foram depositados em sua superfície, vivos ou mortos, e finalmente congelaram dentro do gelo glacial e persistiram ali por centenas de anos.

O estudo é o primeiro a mostrar a presença de diatomáceas no gelo glacial de regiões tropicais. As diatomáceas oferecem informações úteis sobre as condições dentro e ao redor dos Andes quando foram depositadas no gelo.

O artigo é o resultado de uma colaboração única entre os químicos do Rice, Ed Billups e Bruce Brinson, o climatologista do estado de Ohio, Lonnie Thompson, e a autora principal, Sherilyn Fritz, geocientista do Nebraska. Aparece esta semana na Pesquisa Ártica, Antártica e Alpinaum jornal publicado pela Universidade do Colorado-Boulder.

Dos quatro cientistas, Billups, Brinson e até Thompson tinham algo em comum com o foco do seu estudo: todos eram, figurativamente, peixes fora d’água.

“Fui o sortudo recém-chegado ao grupo”, disse Fritz, que estuda diatomáceas a partir de núcleos que ela e seus alunos perfuram em leitos de lagos sul-americanos. “Foi só porque Bruce era tão observador e curioso e fez um ótimo trabalho ao documentar as diatomáceas que isso aconteceu.”

Ao longo de uma longa e célebre carreira, Thompson coletou núcleos de gelo de muitos locais de difícil acesso do mundo, incluindo Quelccaya em 2003. Os núcleos contêm um registro climático que abrange milênios, mas a capacidade de Thompson de extrair dados concretos de suas amostras foi complicado pelo grande número que ele preservou.

Thompson disse que o primeiro registo de diatomáceas em glaciares tropicais “aponta para o potencial destes arquivos para investigar como não apenas as diatomáceas, mas outras formas de vida, como micróbios antigos, sobreviveram, prosperaram e evoluíram sob condições extremas e sob regimes climáticos muito diferentes”.

A colaboração começou quando Thompson visitou Rice para uma conferência e iniciou uma conversa com Billups, com quem compartilha raízes na Virgínia Ocidental.

“Começamos a conversar”, disse Billups sobre seu primeiro encontro. “Ele sabia que estávamos trabalhando com materiais de carbono e disse: 'Sabe, às vezes meu gelo é preto, e acho que isso é carbono.'” Billups, cuja ampla pesquisa inclui o estudo de todas as formas de carbono, suspeitou que as correntes de vento carregavam fulerenos dos incêndios florestais até o topo da montanha e me ofereceram para dar uma olhada.

Thompson enviou filtrados de núcleo de gelo em papel de filtro de sílica que preservou o conteúdo da água de três camadas correspondentes aos anos 1161 a 1176, 807 a 837 e 460 a 511 DC (as primeiras amostras testadas para o estudo foram de cerca de 540 pés ou 165 metros abaixo da superfície da montanha de 18.000 pés ou 5.500 metros.) “Quando olhei para as amostras, pensei: 'O que vamos fazer com elas?'”, lembrou Billups.

“Percebemos que eles não eram apropriados para a busca de fulerenos”, disse Brinson, pesquisador da Rice.

Brinson examinou as amostras através de um microscópio eletrônico de Rice e rapidamente reconheceu seu significado. Em vez de fulerenos, continham o que o artigo descreveu como “um subproduto fortuito”: uma abundância de diatomáceas, cujo estudo geralmente está bem fora do domínio dos químicos ou dos glaciologistas.

“Quando vimos a primeira diatomácea e percebemos que ela possuía nanoescala estrutura, sabíamos que estávamos documentando instantâneos insubstituíveis no tempo e no espaço arqueológico”, disse Brinson.

“Thompson ficou muito animado com isso”, disse Billups. “As diatomáceas são encontradas no gelo do Ártico e da Antártica, mas ele disse que ninguém nunca as encontrou nas geleiras equatoriais.”

Brinson consultou os livros e identificou muitas das diatomáceas, que variavam em tamanho de alguns a 70 mícrons de comprimento. “Não tenho formação biológica, mas sabia que eles eram únicos”, disse ele. Ele também percebeu que a equipe precisava de um especialista.

Thompson, que conhecia o trabalho de Fritz na América do Sul, sugeriu que a recrutassem.

“Existem diatomáceas na poeira que é transportada globalmente, e as pessoas as encontraram em geleiras na Antártica e na Groenlândia, então meu primeiro pensamento foi que seriam assim”, disse Fritz. “Mas estes estão maravilhosamente preservados e a maior parte da ecologia que conhecemos indica que não provêm de fontes globais de poeira de diatomáceas.”

Fritz disse que o excelente estado das diatomáceas sugere que elas não viajaram muito. “A maioria, mas não todos, são espécies você encontraria em água doce muito diluída, seja em lagos ou pântanos, e há muitos deles nos Andes tropicais em altitudes variadas”, disse ela. A presença de Volvox, algas verdes encontradas nas duas amostras mais antigas, confirmou a fonte de água doce das diatomáceas.

O estudo fez Fritz pensar em coletar diatomáceas em lagos próximos à calota polar para ver como as populações de diatomáceas mudaram ao longo dos séculos. “Pensei em fazer mais algumas amostras só porque é uma questão interessante”, disse ela. Ela planeja que seus alunos observem mais de perto as amostras originais, que Brinson lhe enviou, “para fazer algumas contagens quantitativas, apenas para ter uma noção melhor da abundância relativa das coisas”.

Os investigadores escreveram que o estudo contínuo das diatomáceas em relação a outros materiais encontrados no registo do núcleo de gelo poderia fornecer informações valiosas sobre as mudanças ambientais locais ou mesmo globais.

“Estou convencido de que não há fim para o que você pode encontrar nessas geleiras”, disse Billups.

“Uma coisa é clara”, disse Thompson. “O maior progresso científico daqui para frente será feito com uma maior colaboração entre muitas disciplinas diferentes. Infelizmente, estes valiosos arquivos de gelo do nosso passado estão a desaparecer rapidamente nas actuais condições climáticas.”

A Fundação Welch, o Byrd Polar Research Center, a Shared Equipment Authority at Rice e a National Science Foundation apoiaram a pesquisa.

Referência: “Diatomáceas a >5.000 metros na geleira Quelccaya Summit Dome, Peru” por Sherilyn C. Fritz, Bruce E. Brinson, WE Billups e Lonnie G. Thompson, 5 de janeiro de 2018, Pesquisa no Ártico, Antártica e Alpina.
DOI: 10.1657/AAAR0014-075