O que os microrganismos podem "contar" sobre a qualidade dos ecossistemas

Investigadores da Faculdade de Ciências da Universidade do Porto estudam as alterações nas comunidades microbianas das águas costeiras como um primeiro indicador do estado de saúde de um ecossistema. Objetivo é criar uma "ferramenta" que ajude a um diagnóstico mais precoce.

No final de junho, uma equipa de investigadores coordenada por Olga Lage, docente da Faculdade de Ciências da Universidade do Porto (FCUP), dedicou-se a recolher sedimentos no Estuário do Douro, no Cabedelo, onde as águas do rio se preparam para confluir com as do Atlântico que se anunciam logo à frente. Os investigadores recolheram sedimentos de uma zona não poluída, para os contaminar depois, em laboratório, com metais e ver o que acontece à comunidade de microrganismos presente nesses sedimentos. "Vamos testar diferentes concentrações de chumbo, arsénio, zinco e cobre, metais que encontramos em grande quantidade num outro local do Rio Douro", conta Olga Lage.

O objetivo destes trabalhos - integrados no projeto BIOMIC, que agrega equipas de investigadores de Portugal, Espanha e França e é financiado pelo programa europeu Interreg Sudoe - é criar uma ferramenta de diagnóstico precoce que permita avaliar a qualidade dos ecossistemas em ambientes aquáticos costeiros, cujo equilíbrio é cada vez mais ameaçado pelas alterações climáticas e pela intervenção humana. E os "milhares de microrganismos" presentes nas águas e sedimentos, "de bactérias a arqueias, microalgas, fungos e outros" são uma ajuda preciosa nesse sentido, explica Olga Lage.

A avaliação dessa componente microbiológica, "até ao momento nunca contemplada para análise da qualidade da água e dos ecossistemas", é uma das características inovadoras deste projeto. "Em termos gerais, uma maior biodiversidade autóctone caracteriza uma melhor qualidade ambiental", aponta Sara Antunes, investigadora auxiliar do CIIMAR, também envolvida no projeto. "Temos legislação muito específica para ecossistemas aquáticos, interiores e costeiros, mas com ferramentas de análise de indicadores de níveis tróficos superiores, o que quer dizer que quando o problema aparece nesses níveis já está há muito tempo nos níveis tróficos mais baixos. Precisamente nesta componente microbiológica. E esta ferramenta, que estamos a desenvolver, permite avaliar essa sensibilidade", explica. Os níveis tróficos representam uma espécie de hierarquização das teias alimentares e, logicamente, "quanto mais cedo conseguirmos detetar alterações, ou seja, nos níveis tróficos mais baixos, menos danos haverá para recuperar no futuro", diz.

No fundo, os investigadores contam encontrar evidências das alterações climáticas na comunidade microbiana desses ecossistemas das zonas aquáticas costeiras. José Catita, diretor senior da Paralab, laboratório associado ao projeto, dá como exemplo o problema "crítico" da salinização. "Com a seca, os aquíferos estão a ficar com menos água e a água do mar está a invadir aquíferos que naturalmente eram doces. E isso faz com que poços, furos, etc, comecem a ter água salgada. Ao nível dos meios que estamos a estudar pode acontecer a mesma coisa, alterando dessa forma a comunidade microbiana existente. A comunidade microbiana é a primeira a dar sinais dessas alterações", refere o professor associado da Faculdade de Ciências da Saúde da Universidade Fernando Pessoa. "A vantagem desta ferramenta é essa de poder atuar mais a montante. Ter uma ferramenta que seja preditiva, que ajude ao diagnóstico e permita uma ação corretiva mais precoce."

Este projeto dá continuidade a um trabalho iniciado em França por investigadores das Universidade de Pau e de La Rochelle, "que já têm trabalho avançado no desenvolvimento de um instrumento para avaliar o estado trófico de ecossistemas de águas doces", explica Olga Lage. Agora, o objetivo é "validar essa ferramenta criada pelos franceses e alargar a sua aplicação a águas de transição (entre as águas doces e salinas), que têm uma comunidade microbiana diferente".

"Grande parte da análise do projeto já está feita e estamos agora num processo de validação em três aspetos diferentes: salinidade, nutrientes e metais", concretiza Sara Antunes, também docente da FCUP. No trabalho levado a cabo pelos investigadores da FCUP em conjunto com a empresa Paralab, está a ser estudado especificamente "o efeito de metais": arsénio, chumbo, cobre e zinco. "A ideia é seguir ao longo do tempo as alterações que ocorrem na comunidade microbiana em sedimentos salinos com a exposição a esses metais", descreve Olga Lage.

Com isto, o projeto BIOMIC pretende desenvolver então uma caixa de ferramentas de bioindicadores que relatem o estado ecológico das áreas costeiras. Caixa de ferramentas essa que, "no fundo, vai consistir em dois aspetos principais: o primeiro é o protocolo de análise e o segundo, que é o mais importante, é a base de dados que vamos gerar e o tratamento desses dados", diz José Catita.

O protocolo de análise consiste na identificação e quantificação de todos os microrganismos que estão presentes numa amostra de sedimento, correspondente a uma determinada região, através de análise metagenómica. "Faz-se a sequenciação da generalidade do material genético que está na amostra e depois faz-se o matching com espécies correspondentes com os genes já conhecidos. E assim teremos uma listagem das espécies que estão presentes (neste caso microrganismos: bactérias, arqueias, fungos...) e em que quantidade", explica.

"Depois de ter a lista qualitativa e quantitativa vem a segunda parte da ferramenta, que é fazer uma primeira abordagem à validação. Uma espécie de caixa negra: aplicamos bioinformática, com algoritmos de análise multivariada, para fazer um diagnóstico de avaliação e perceber se estamos perante um ecossistema saudável ou não saudável, acompanhando esse diagnóstico eventualmente com recomendações de tratamento", acrescenta.

O trabalho de campo estendeu-se por 53 locais diferentes, que proporcionaram 158 amostras. Em Portugal distribuiu-se pelos rios Ave e Douro, ria de Aveiro e ria Formosa, onde as amostras foram recolhidas pela equipa espanhola do projeto. "O facto de termos recolhas de sítios tão diversos robustece a ferramenta. A ideia é que depois, ao ir para outro local que não tenha sido estudado, a ferramenta possa ser aplicada, porque já temos uma base de dados muito forte e abrangente onde o perfil dessa comunidade vai encaixar. No fundo, estamos a criar perfis de microrganismos e de ecossistemas", refere Catita. "A ideia é que esta ferramenta esteja validada e a funcionar, no final do projeto, em diferentes situações", reforça Sara Antunes.

O projeto, que decorre até 2023, pretende contribuir para a harmonização das estratégias de gestão e prevenção do risco para a preservação da biodiversidade nas zonas costeiras e de águas de transição na área de cooperação SUDOE (costa mediterrânica e atlântica: França, Espanha e Portugal).

Em Portugal, a equipa quer apresentar a ideia a entidades como a Agência Portuguesa do Ambiente ou o Instituto da Conservação da Natureza e das Florestas e também perceber o seu feedback e contributos relativamente a esta ferramenta. "O objetivo desta ferramenta é no fundo ter uma perspetiva mais completa e global dos ecossistemas para auxiliar as entidades decisoras a tomar decisões, sejam de correção, de prevenção ou de modificação, para manter os ecossistemas saudáveis", sintetiza José Catita.

rui.frias@dn.pt

Mais Notícias

Outros Conteúdos GMG