Jun 22, 2023
Fluxo de aerossolização, bio
Biologia das Comunicações volume 6, Número do artigo: 809 (2023) Citar este artigo 345 Acessos 1 Citações 4 Detalhes das métricas altmétricas Uma correção do autor para este artigo foi publicada em 14 de agosto de 2023
Biologia das Comunicações, volume 6, número do artigo: 809 (2023) Citar este artigo
345 acessos
1 Citações
4 Altmétrico
Detalhes das métricas
Uma correção do autor a este artigo foi publicada em 14 de agosto de 2023
Este artigo foi atualizado
Pouco se sabe sobre a capacidade de propagação de Limnomonas gaiensis em lagos de água doce no Norte da Europa. Neste estudo, mostramos que a espécie poderia ser aerossolizada com sucesso a partir de fontes de água pelo estouro de bolhas (2-40 partículas.cm-3), independentemente de sua densidade na fonte de água ou da velocidade do jato usada para simular a quebra das ondas. A viabilidade da espécie foi impactada tanto pela turbulência da água quanto pela aerossolização. A taxa de sobrevivência das células emitidas foi baixa, específica da cepa e afetada de forma diferente pelos processos de destruição de bolhas. A entidade “microalgas e biontes” poderia produzir etanol e nuclear ativamente o gelo (principalmente ≤-18 ° C) mediando proteínas ativas de nucleação de gelo solúvel, impactando potencialmente a poluição atmosférica e a formação de nuvens. Além disso, as menores tensões poderiam lidar melhor com os estressores aplicados. A sobrevivência à exposição de curto prazo a temperaturas abaixo de -21 ° C e eventos de congelamento sugerem ainda que L. gaiensis poderia ser disperso no ar e contribuir para a sua deposição.
A microalga Limnomonas gaiensis habita lagos de água doce no norte da Europa. Este membro do filogrupo Chlamydomonas foi recentemente descrito morfológica e geneticamente1. A espécie foi isolada de sistemas hídricos não interligados no Norte da Europa1 e apresenta características chave para a dispersão de organismos e adaptação local, caracterizadas por um potencial de aclimatação a uma vasta gama de pH2. Entretanto, sua capacidade de disseminação não é conhecida.
Espécies de Chlamydomonas transportadas pelo ar foram relatadas em uma ampla variedade de localizações geográficas3, com dispersão bem-sucedida4,5,6, incluindo na espécie de neve C. nivalis7. Devido à distância e à ausência de conectividade hídrica entre os lagos onde L. gaiensis ocorre, levantamos a hipótese de que a dispersão aérea pode desempenhar um papel na sua propagação.
As microalgas aquáticas são aerossolizadas pela abrasão da superfície da água3, através da fricção do vento e da quebra das cristas das ondas, gerando gotas de espuma8, ou pelo estouro de bolhas, produzindo filme ou gotículas de jato. A aerossolização de microalgas tem sido relatada na terra e no oceano, com variações de acordo com a localização, condições de vento3,9, densidade de organismos na fonte de água e condições de crescimento10,11. Até o momento, menos de um punhado de fluxos de emissão estão disponíveis4,12,13,14 atingindo até 3 × 103 células.m-3 em microalgas e 4 × 105 células.m-3 em picomicroalgas (0,2–2 µm). Além disso, os processos que regem a aerossolização de microalgas ainda são pouco caracterizados.
A aerossolização de microalgas tem recebido atenção devido à sua capacidade de interagir com a atmosfera, adaptando-se morfologicamente para sobreviver às condições atmosféricas15, dispersando-se para novos ambientes e sendo fonte de riscos sanitários para o meio ambiente e para a sociedade3,9,16. A proliferação de microalgas transportadas pelo ar, como Chlamydomonas spp.16, pode levar a graves problemas ambientais e sanitários, tanto em ambientes internos16,17 quanto externos3,9,18. Além disso, alguns podem proliferar em lagos contaminados por cianobactérias tóxicas6, uma semelhança com L. gaiensis1.
As microalgas podem produzir compostos orgânicos voláteis (COVs) que são importantes para a química atmosférica . Eles também podem nuclear ativamente o gelo abaixo de -6 ° C, mediando a produção de compostos ativos de nucleação de gelo (INA) e abaixo de -23 ° C, através da produção de exsudatos de INA . Mais especificamente, certas Chlamydomonas sp. pode nuclear ativamente o gelo25 em temperaturas compreendidas entre -8 e -17 °C. Portanto, os VOCs de microalgas e as moléculas de INA produzidos podem ter um impacto potencial nos processos atmosféricos, como a formação de nuvens e sua própria deposição.
Não se espera que microalgas aerossolizadas permaneçam no ar por períodos prolongados devido ao seu tamanho tipicamente grande3. Por esta razão, o seu impacto no clima e na difusão do transporte aéreo mediado foi considerado insignificante. Surpreendentemente, algumas microalgas foram relatadas longe das suas fontes potenciais, mesmo em locais remotos como a Antártica3,26,27,28. Além disso, utilizando análise de trajetória reversa, estudos mostraram que o transporte longo e viável de microalgas era viável15,29,30,31. O longo transporte aéreo dá origem a diversas oportunidades de interações com a radiação solar e aumenta seu potencial para atuar como os chamados núcleos gigantes de condensação de nuvens (CCN), formando a semente para a formação de gotículas de nuvens líquidas. O papel das microalgas transportadas pelo ar como CCN gigante já foi sugerido28 mas até agora não é bem compreendido.
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