Um estudo internacional liderado por pesquisadores da Universidade de São Paulo (USP), entre eles cientistas do IFSC/USP, e de instituições francesas revelou, pela primeira vez, como partículas de carbono negro — um dos principais poluentes gerados pela queima incompleta de combustíveis fósseis — são ingeridas e transformadas dentro de organismos marinhos microscópicos.
Publicado na revista científica Environmental Science & Technology, o trabalho utilizou uma avançada técnica de microscopia de dois fótons para acompanhar, em tempo real e sem o uso de marcadores químicos, o comportamento do chamado “black carbon” em copépodes do gênero Acartia, pequenos crustáceos que compõem grande parte do zooplâncton oceânico.
O carbono negro é considerado um importante agente de aquecimento climático e um contaminante amplamente presente nos oceanos. Apesar disso, pouco se sabia sobre a forma como ele interage biologicamente com organismos marinhos.
A pesquisa mostrou que os copépodes ingerem partículas provenientes da fuligem de motores a diesel e que essas partículas sofrem alterações estruturais ao longo do trato digestivo. Segundo os cientistas, o ambiente intestinal dos animais modifica o arranjo molecular do material poluente, transformando agregados sólidos em estruturas mais dispersas e potencialmente mais reativas.
A técnica empregada permitiu diferenciar, com alta precisão, as partículas de carbono negro dos pigmentos naturais presentes nos organismos, criando o que os autores chamaram de “linha de base intestinal livre de pigmentos”. Isso possibilitou observar diretamente a presença do poluente dentro do intestino dos animais vivos.
Os resultados também revelaram alterações fisiológicas associadas à ingestão do material. Os copépodes expostos ao carbono negro apresentaram dilatação intestinal semelhante à observada durante a alimentação natural, indicando que o organismo processa o poluente como se fosse alimento.
Pontos de preocupação com o carbono
Além dos impactos imediatos observados nos organismos analisados, os pesquisadores alertam para possíveis riscos ambientais decorrentes desse processo. Como o zooplâncton ocupa a base da cadeia alimentar marinha, a contaminação pode atingir peixes, crustáceos maiores e outros animais marinhos, ampliando a circulação do carbono negro nos ecossistemas oceânicos.
Os cientistas destacam ainda que as alterações sofridas pelas partículas dentro do intestino dos copépodes podem aumentar a capacidade de dispersão do poluente na água, favorecendo sua permanência no ambiente e potencializando efeitos tóxicos relacionados ao estresse oxidativo e à presença de compostos químicos derivados da combustão.
Outro ponto de preocupação é o possível impacto sobre o ciclo global do carbono. Como os copépodes desempenham papel fundamental no transporte de matéria orgânica para regiões profundas do oceano, a transformação do carbono negro por esses organismos pode interferir nos mecanismos naturais de armazenamento de carbono e, consequentemente, nas dinâmicas climáticas globais.
Especialistas também apontam que a presença contínua desse material nos oceanos pode comprometer o equilíbrio ecológico, afetando processos de alimentação, reprodução e sobrevivência de espécies marinhas sensíveis à poluição.
Os experimentos foram realizados com partículas coletadas diretamente da emissão de motores a diesel na cidade de São Paulo, sendo que o material foi preparado em diferentes formas — particulada e dissolvida — para avaliar seu comportamento óptico e biológico.
Para a cientista Maria Luiza Vicente, primeira autora do estudo e pesquisadora correspondente junto com o Prof. Dr. Francisco Gontijo Guimarães, ambos do Instituto de Física de São Carlos (IFSC/USP) a descoberta ajuda a compreender melhor o destino ambiental do carbono negro nos oceanos e o papel do zooplâncton na transformação desse poluente. Ao comentar este estudo, a pesquisadora afirma: “Os resultados obtidos neste trabalho possuem implicações globais, principalmente por se tratar de um ecossistema de influência central na dinâmica mundial: o meio marinho. A parceria internacional envolvida não apenas viabilizou minha dupla titulação no doutorado, mas também promoveu a sinergia entre o estudo dos impactos de poluentes emergentes e técnicas ópticas avançadas, na fronteira do conhecimento”, sublinha a jovem pesquisadora.
Essa interdisciplinaridade, que foi reconhecida pela revista de alto impacto Environmental Science & Technology, demonstra novas aplicações da física em áreas de extrema relevância social e ambiental. No futuro, segundo a pesquisadora, ao somar-se aos avanços das pesquisas ecotoxicológicas, esses dados poderão subsidiar a formulação de políticas públicas voltadas ao tratamento de poluentes no meio marinho. “A técnica desenvolvida é de fato inovadora, principalmente por revelar formas antes não diretamente estudadas desses contaminantes em meio aquoso, permitindo entender seu processo de transformação in vivo. Acreditamos que este estudo abre caminhos para desvendarmos o destino de poluentes de carbono emergentes e o real cenário do estoque de carbono nos oceanos”, conclui a pesquisadora.
Além dos cientistas do Instituto de Física de São Carlos (IFSC/USP), esta pesquisa contou com a participação de pesquisadores da Universidade de Toulon, na França, e do Laboratório de Poluição Atmosférica Experimental da Faculdade de Medicina da USP.
O trabalho contou com apoio da Fapesp, Capes e do programa internacional USP-Cofecub/Campus France.
Para conferir o original do trabalho publicado acesse – https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.5c18449
Por: Rui Sintra (IFSC/USP)
Leia mais: Onovolab e Toyota firmam parceria estratégica na área de mobilidade
