Un crucero de investigación dirigido por el Centro de Ciencias Ambientales de la Universidad de Maryland parte hacia las profundidades del Océano Atlántico a 50 millas al sureste de las Bermudas el lunes para una semana de ciencia en el mar a bordo del R / V Atlantic Explorer de 171 pies. Los científicos tomarán muestras de las profundidades del océano y analizarán la diversidad y la función bacterianas para comprender mejor el ciclo del carbono marino en el océano.

"Para comprender completamente el ciclo del carbono, debes comprender lo que está sucediendo en el océano, ", dijo el científico jefe Michael Gonsior del Centro de Ciencias Ambientales de la Universidad de Maryland." El 80% de los compuestos orgánicos disueltos en el océano se desconocen a nivel estructural ".

El equipo de científicos y estudiantes graduados recolectará muestras de agua a diferentes profundidades de oligotróficas, agua azul profundo:cada 200 metros hasta casi 5, 000 metros:desde un punto fijo en el Océano Atlántico. El muestreo incremental proporcionará una diversidad de organismos marinos porque la comunidad cambiará según las profundidades. Luego, usarán herramientas de secuenciación de próxima generación para secuenciar los genomas de las comunidades bacterianas. Su objetivo:comprender cómo las cianobacterias contribuyen al ciclo del carbono marino.

El océano juega un papel importante en el ciclo global del carbono. Casi el 50% del CO2 generado por las actividades humanas, como la quema de combustibles fósiles, es absorbido por el océano. El carbono entra y sale del océano a diario, pero también se almacena allí durante miles de años. El océano se denomina "sumidero" de carbono porque absorbe más carbono de la atmósfera del que libera.

"Este estudio colaborativo conducirá a una mejor comprensión del papel del procesamiento de bombas de carbono microbiano y el transporte de DOM recalcitrante en las profundidades del océano," ", dijo Gonsior." Tiene el potencial de avanzar fundamentalmente en nuestra comprensión de una fuente marina de CDOM presuntamente importante, así como abordar cuestiones clave en el ciclo del carbono marino. Estamos a la caza de describir a nivel estructural los primeros compuestos orgánicos fluorescentes bastante estables en el océano abierto ".

Los científicos investigarán un componente específico de materia orgánica en los océanos llamado materia orgánica disuelta cromofórica, o CDOM, que almacena parte del carbono del océano y también juega un papel fundamental en proteger a las criaturas submarinas de la dañina radiación ultravioleta. De hecho, el océano oscuro y profundo contiene una cantidad sustancial de este material coloreado, aunque el agua parece cristalina. Las fuentes de este CDOM siguen siendo en gran parte desconocidas, y este proyecto proporciona un camino novedoso para integrar la propiedad química de CDOM con la estructura y actividad microbianas.

La investigación preliminar muestra que no todo proviene de fuentes terrestres o de la atmósfera, pero pequeñas bacterias llamadas picocianobacterias pueden estar liberando CDOM en los océanos como resultado de una interacción viral. Una vez que los investigadores regresen del crucero, investigarán cómo este material orgánico se descompone y afecta a las comunidades microbianas durante este proceso. Las comunidades bacterianas en el océano están cambiando, y los investigadores analizarán cómo las condiciones cambiantes podrían estar afectando a las poblaciones y la tasa de degradación.

"El objetivo es intentar comprender cómo las bacterias están involucradas en la degradación de esta materia orgánica, "dijo el co-investigador jefe Feng Chen del Instituto de Tecnología Marina y Ambiental, quienes traerán las muestras bacterianas al laboratorio y secuenciarán sus genomas.

El equipo de investigación incluye al profesor asociado Michael Gonsior, la investigación postdoctoral Leanne Powers y la estudiante de posgrado Madeleine Lahm; El profesor Feng Chen y los estudiantes de posgrado Daniel Fucich, Ana Sosa, y Menqi Sun;, y el profesor asistente Jacob Cram y la asistente de investigación Ashley Collins.

Los investigadores de UMCES estarán acompañados por el profesor Norbert Hertkorn del Centro Helmholtz para la Salud Ambiental, Munich, Alemania y Shannon Leigh McCallister, Profesor adjunto, Universidad de Virginia Commonwealth, e investigadores de la Universidad de Delaware.

Esta es una parte del proyecto de investigación financiado por la National Science Foundation. El año que viene, los investigadores explorarán lo que está sucediendo en el Océano Pacífico y cuáles son las diferencias entre los océanos Pacífico y Atlántico.