Marea Sargaselor este faimoasă pentru că este singura mare de pe planetă care nu are granițe terestre, fiind delimitată doar de curenți oceanici masivi. Însă, sub liniștea acestor ape, cercetătorii tocmai au descoperit ceva care pare desprins din science-fiction: un strat secret de oxigen, alimentat de un proces biologic pe cât de brutal, pe atât de eficient – activitatea virală.
O nouă cercetare publicată în jurnalul științific Nature Communications dezvăluie cum virusurile marine, departe de a fi doar agenți ai bolii, acționează ca niște „grădinari” invizibili care forțează oceanul să producă mai mult oxigen.
Detectivi în tura de noapte pe Atlantic Explorer: cum pot virusurile să producă oxigen
Pentru a surprinde acest fenomen în direct, o echipă de oameni de știință a monitorizat neîntrerupt apele Mării Sargaselor la bordul navei Atlantic Explorer. În cadrul studiului Bermuda Atlantic Time-series Study (BATS), aceștia au prelevat probe din aceeași masă de apă la fiecare patru ore, zi și noapte.
În timp ce senzorii monitorizau temperatura și oxigenul, probele au fost imediat congelate și trimise la Universitatea din Tennessee, Knoxville (UTK). Studiul, condus de dr. Steven Wilhelm – un expert în nutrienți și virusuri marine – a reușit să identifice schimbările care au loc de la o oră la alta, oferind o imagine mult mai clară decât simplele medii statistice.
Prochlorococcus: micul gigant al fotosintezei
În regiunile „oligotrofe” ale oceanului, unde nutrienții sunt extrem de rari, supraviețuirea este o provocare. Aici domină Prochlorococcus, un microb fotosintetic minuscul care descompune apa folosind lumina soarelui pentru a elibera oxigen.
Datorită dimensiunilor reduse, aceste celule pot prospera acolo unde alte organisme ar muri de foame, formând populații gigantice. Dar succesul lor le transformă în gazda ideală pentru virusuri. Atunci când condițiile sunt favorabile, virusurile se multiplică rapid, preluând controlul asupra acestor mici fabrici de oxigen.
Masacrul care menține viața: șuntul viral
Procesul este pe cât de simplu, pe atât de eficient: un virus injectează instrucțiuni genetice într-o celulă de Prochlorococcus, o forțează să producă noi copii ale virusului și, în final, provoacă „liza” – explozia celulei.
Acest fenomen, numit „șunt viral” (descris prima dată în anul 1999), redirecționează materialul celular înapoi în apă sub formă de nutrienți dizolvați. În loc să se scufunde în abis, acești nutrienți rămân la suprafață, unde bacteriile îi reciclează imediat și îi oferă înapoi algelor vii. Rezultatul? O „buclă microbiană” ultra-rapidă care accelerează fotosinteza și duce la formarea acelui vârf de oxigen detectat sub stratul mixt de la suprafață.
Cercetătorii nu s-au bazat doar pe presupuneri. Ei au folosit metatranscriptomica – o tehnică de analiză a mesajelor ARN – pentru a vedea ce gene sunt „pornite” în acel moment. Datele au arătat că bacteriile din stratul de oxigen erau programate genetic să absoarbă rapid materia organică vărsată de celulele distruse de virusuri.
Mai mult, numărătorile directe au confirmat că virusurile care atacă cianobacteriile (cianofagii) erau mult mai abundente în această bandă de oxigen decât oriunde altundeva. Aproximativ 7% din populația de Prochlorococcus era infectată în acea zonă, creând un punct fierbinte de activitate biologică.
„Uneori, boala stimulează creșterea”
„Uneori, activitatea lor stimulează creșterea și producția la fel de mult ca și bolile”, a declarat dr. Wilhelm. Un factor cheie este eliberarea amoniului, o formă de azot pe care microbii o pot folosi imediat pentru a se dezvolta.
Descoperirea este crucială pentru viitorul nostru. Pe măsură ce schimbările climatice încălzesc oceanele și accentuează stratificarea apelor, echilibrul dintre oxigenul produs și cel consumat s-ar putea modifica drastic. Dacă aceste „benzi de oxigen” induse de virusuri există și în alte zone ale globului, ele ar putea fi piese esențiale în enigma nerezolvată a bugetului global de carbon.
