Informativo APECS-Brasil Ano5 No1 Jan - Jul2014

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(Parte 3 de 6)

A ocorrência de cianobactérias na Antártica foi registrada desde as primeiras expedições de pesquisas conduzidas no continente no início do século X. Geralmente elas dominam a biomassa das regiões Antárticas e exercem um papel fundamental na ciclagem de nutrientes e manutenção da produtividade biológica dos ecossistemas Antárticos. A presença abundante deste grupo na Antártica é atribuída tanto à sua capacidade adaptativa, apresentando alta tolerância às condições extremas impostas pelo continente Antártico, quanto à escassez de predadores e de espécies competidoras que são eliminadas pelo efeito da baixa temperatura e congelamento do ambiente.

Elas são comuns em todas as zonas geográficas da Antártica, onde podem formar crostas macroscopicamente visíveis ou biofilmes na superfície de solos e rochas. Recentemente, também foram encontradas habitando os fundos dos lagos Antárticos, formando estruturas complexas similares àquelas do período Proterozóico e Arqueano. Essas formações de cianobactérias microbianas ainda existentes

Cianobactérias filamentosas fixadoras de nitrogênio atmosférico

Cianobactérias filamentosas

Em uma parceria internacional com o professor

Ian Hawes da Universidade de Canterbury, Nova Zelândia, nós temos avaliado o papel de atributos ambientais no controle da montagem de esteiras microbianas Antárticas. Nesse trabalho, nós inicialmente caracterizamos a diversidade cianobacteriana das esteiras ao longo de gradientes ambientais em regiões

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Informativo APECS-Brasil14 da Antártica continental. Em seguida, avaliamos o papel das características ambientais (propriedades físico-químicas da água) na determinação da composição da assembleia de cianobactérias através de análises de amostras de água e esteiras de cianobactérias microbianas.

Nós estudamos 25 lagos distribuídos em quatro distintas áreas geográficas da Antártica: McMurdo Ice Shelf, Ross Island, Upper e Lower Wright Valleys e registramos organismos que são amplamente distribuídos e outros com distribuição mais locais e com requerimentos ambientais específicos.

Esses trabalhos são importantes para obtermos informações acerca da ecologia de cianobactérias Antárticas, bem como, fornecer conhecimento sobre a importância da manutenção dos lagos em condições prístinas para manter a biodiversidade dos ecossistemas Antárticos. Além disso, dão auxílios para a construção de um plano de gestão dos ambientes Antárticos.

Cianobactérias unicelulares formando colônias

Evolução e Dispersão de Espécies Antárticas Bipolares de Briófitas e Liquens

Juçara Bordim e Adriano Spielman

Como algumas espécies de briófitas e liquens que ocorrem no Ártico também chegam na Antártica? Será que estas espécies que ocorrem no Ártico e que parecem ser as mesmas que ocorrem na Antártica são, de fato, as mesmas? Estas são algumas das perguntas que os cientistas deste projeto, que tem apoio do CNPq por meio do Programa Antártico Brasileiro e conta com pesquisadores de diversas instituições do país e do exterior, querem desvendar!

Os cientistas que estudam musgos – briólogos (não confunda com biólogos!) – assim como aqueles interessados nos liquens – liquenólogos – têm percebido semelhanças entre algumas espécies de briófitas encontradas no Ártico e na Antártica e acreditam que pode se tratar do mesmo material. Por outro lado, espécies que se pensava ser as mesmas, após análises morfológicas mais aprofundadas, e estudos genéticos, foram claramente diferenciadas. O que está acontecendo na realidade? Para solucionar a questão, os pesquisadores irão até o Polo Sul para coletar estas espécies e depois fazer análises do seu DNA visando desvendar a relação de proximidade entre musgos e liquens das duas regiões polares.

Se as espécies forem as mesmas, os cientistas cairão em uma nova questão: “Como essas espécies co -existem no Ártico e na Antártica, se esses continentes nunca estiveram colados nas placas continentais?” Este é um problema bem mais complexo e que suscitou várias hipóteses, entre as quais destacamos: (1) existiu ou ainda pode existir um complexo de ventos que levem estruturas de reprodução das espécies de um polo para outro, (2) as espécies têm elos de ligação por meio de cadeias montanhosas (como os Andes, por exemplo) ou ainda (3) aves ou outros animais migratórios podem ter transportado ou ainda transportam material reprodutivo destes vegetais. Caso a primeira hipótese

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Informativo APECS-Brasil 15 esteja correta, os pesquisadores podem descobrir um novo padrão de circulação de ar. Essa descoberta traria uma contribuição importante para os estudos sobre distribuição de clima no planeta. Já se confirmada a segunda suposição, esta pesquisa reafirmará a necessidade de preservação de toda a cadeia de montanhas que aproxima os dois continentes brancos, pois se desmatarmos o caminho entre estes dois pólos, estaremos impedindo a migração destas plantas e isso afetaria todo o ecossistema das duas regiões. Finalmente, se aves migratórias forem o agente de dispersão, é necessário que políticas sejam adotadas para protegê-las .

E se os cientistas descobrirem que as espécies do

Ártico não são as mesmas que ocorrem na Antártica? Neste caso, há o interesse de se entender processos evolutivos e como o ambiente frio molda a forma destas plantas.

Um dos objetivos do projeto também é divulgar o conhecimento sobre a Antártica e, especialmente, sobre as briófitas e liquens (que dominam a vegetação na Antártica!) para alunos de ensino fundamen- tal, médio e superior. Para isto, com o apoio da APECS, foi realizada uma atividade durante a Jornada Científica que ocorreu junto à Reunião Consultiva do Tratado da Antártida – ATCM, em maio de 2014. Os alunos da Escola Estadual Érico Veríssimo de Caxias do Sul, RS, receberam a visita de uma pesquisadora do projeto (Juçara Bordin) que ministrou uma palestra sobre a Antártica e logo depois os alunos fizeram uma atividade prática com as briófitas, utilizando lupas de mão para visualizar detalhes de algumas das espécies que estão sendo estudadas pelo projeto.

Ainda no mês de maio, durante o 10º Encontro de Botânicos do Centro Oeste (ENBOC), realizado em Campo Grande – MS, o pesquisador Adriano Afonso Spielmann apresentou uma palestra sobre “Liquens Bipolares Antárticos: uma Perspectiva”. Em 03 de Junho o coordenador do projeto, Paulo Eduardo Câmara, deu uma entrevista ao programa Conexão Ciência, da TVNBR, a qual pode ser assistida na íntegra (https://w.youtube.com/watch?v=etebZ0LMHro& - list=UUjaWLFTNqLkq3ZY2BJ4NYRg).

Cladonia borealis, um líquen fotografado na Península Keller, Ilha Rei Jorge, Shetland do Sul, Antártica.

Ochrolechia frigida, Península Byers, Ilha Livingston,

Shetland do Sul, Antártica. Os discos de coloração ocrácea contêm os ascósporos, que fazem a dispersão.

Polytrichastrum em pinguineira,

Ilha Deception, Shetland do Sul, Antártica. Detalhe do musgo visto em maior aproximação.

Musgo, Península Keller, Ilha Rei Jorge,

Shetland do Sul, Antártica. Os esporos ficam dentro das estruturas inchadas (cápsulas).©

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Informativo APECS-Brasil16

Palinologia antártica: conexões atmosféricas entre a América do Sul e a Antártica

Kamila da M. Agostini & Luiz Antonio da C. Rodrigues Laboratório de Radioecologia e Mudanças Globais (LARAMG/UERJ).

Já pensou em encontrar polens na Antártica? Essas microscópicas estruturas biológicas indispensáveis à reprodução sexual de algumas plantas têm sido encontradas em amostras de água coletadas em lagos de degelo localizados na Ilha Rei George e são objetos de estudo de recente pesquisa. Encontrar polens na Antártica parece algo surpreendente, imagine então encontrar polens de plantas que não existem na região? Sim, os polens ou palinomorfos encontrados até o momento pertencem às famílias botânicas da América do Sul, isso significa dizer que os grãos de pólen viajaram, em suspensão, distâncias superiores a 3.0 Km. Embora cause surpresa, a busca por polens não começou ao acaso, mas destaca-se por reunir registros de pesquisas anteriores aos novos achados. No presente estudo, a busca por polens visa identificar estruturas biológicas consistentes que permitam compreender o transporte de material particulado entre a América do Sul e a Antártica. Tais elementos são conhecidos como biotraçadores atmosféricos e podem ser encontrados em diferentes matrizes no Continente Antártico (ex. água, neve e outros). Para melhor compreender tais processos de transportes atmosféricos, é necessário identificar a origem do material particulado presente nas amostras e desta forma, fornecer subsídios para entender quais influências o Continente Sul-americano pode exercer na Antártica. A concentração de polens na atmosfera é influenciada por fatores como temperatu- ra, umidade, pressão, além de outros eventos naturais (ex. tempestades) e antropogênicos (ex. queimadas) que podem garantir o lançamento dos grãos na atmosfera. Uma vez na atmosfera, os grãos de polens, provenientes de diferentes regiões podem ser carregados até a Antártica, por diferentes processos de transporte atmosféricos.

Em laboratório, a identificação dos pólens é feita através de microanálises de sua ornamentação e de suas medidas morfológicas. A pesquisa com polens faz parte de dois projetos, atualmente em desenvolvimento “Análise da ocorrência e concentração de polens em amostras de água de lagos de degelo na Península Antártica”, desenvolvido pela aluna de Graduação em Ciências Biológicas (UERJ) Kamila da M. Agostini, e “Palinologia Antártica: aplicação de biotraçadores para análise de transporte atmosférico entre a América do Sul e o Continente Antártico” desenvolvido pelo Mestrando em Botânica (Museu Nacional / UFRJ) Luiz Antonio da C. Rodrigues, que tem por objetivo principal realizar análise da presença de polens em água, neve e sedimento visando propor modelos para o transporte dos palinomorfos até a região de estudo. Os projetos citados são orientados pelo Dr. Alexandre S. de Alencar (LARAMG/UERJ) e Dra. Vania Gonçalves Lourenço Esteves (Laboratório de Palinologia Álvaro Xavier Moreira – MN/UFRJ).

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Durante 5 fases na OPERANTAR XI (2013- 2014) a equipe do Projeto Pinguins e Skuas ficou acampada em Ponta Hennequin. Neste tempo, dois alpinistas: Beatriz Boucinhas e Marcelo Campos e nove pesquisadores: Adriana de Lira Pessôa, Ana Olívia Reis, Flavia Vasconcellos, Joãao Paulo M. Torres, Juliana A. Ivar do Sul, Renan Longo, Fabio Torres, Janeide Padilha e Juliana Souza revezaram as atividades de campo, sendo que três pesquisadores (FT, JP e JS) permaneceram durante os 112 dias de acampamento.

Uma das principais atividades foi a coleta de material biológico de aves como pinguins e skuas capturadas durante o período de campo. Foram coletadas penas e sangue de mais de 80 skuas e de 150 pinguins para a análise de poluentes orgânicos, inorgânicos e estresse. Todos os animais foram medidos, pesados, anilhados e avaliados quanto à presença de parasitas. Também coletamos solo, vegetação dos ninhos, fezes de lobo marinho e plásticos. Com o apoio da Estação Polonesa Henryk Arctowski ampliamos a área de estudo prevista e coletamos carcaças de aves mortas em Ponta Thomaz e Ponta Demay.

Durante o tempo no acampamento, a equipe contou com a visita de pesquisadores e militares dos Módulos Antárticos Emergenciais da Estação Antártica Comandante Ferraz (EACF), Estação Peruana Machu

Projeto Pinguins e Skuas: 112 dias de acampamento Antártico

Juliana Silva Souza e Janeide Padilha Universidade Federal do Rio de Janeiro. Projeto Pinguins e Skuas.

Picchu e Estação Polonesa Henryk Arctowski. Recebemos também os pesquisadores do projeto Erli S. Costa e Moacir Silva que estavam realizando pesquisa a bordo do Navio

Polar Almirante Maximiano. Durante 15 dias, dividimos o Refúgio Capitão de Corveta Becker Pico Vargas (Equador) com dois militares equatorianos que fizeram reparos e manutenção do Refúgio.

A experiência de viver tantos dias acampados na

Antártica foi enriquecedora, permitiu-nos vivenciar situações completamente fora da nossa realidade. Acordávamos com o som dos borrifos das baleias, com a vocalização das aves ou com o barulho da geleira caindo. Cada dia na Antártica é uma surpresa, é uma beleza diferente, é um ambiente gelado, mas ao mesmo tempo muito envolvente e acolhedor. Aprendemos que todos dependemos uns dos outros, pessoas com histórias, vidas e nacionalidades diferentes que se unem para poder viver melhor em um ambiente tão inóspito e cheio de intempéries. Isso é o que a Antártica nos ensina de melhor: viver em harmonia. Além é claro, do encantamento constante e entendimento da importância de preservar sua beleza natural, da qual fazem parte sua fauna e flora tão peculiares.

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Captura de skuas para retirada de amostras. Acampamento em Ponta Hennequin, Península Antártica.

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Grupo de Biologia Adaptativa UFPR retoma as atividades no continente Antártico

Me. Mariana Forgati e Dra. Tânia Zaleski Universidade Federal do Paraná

A expectativa em retornar à Antártica era grande. Muitas coisas aconteceram durante quatro anos que separavam a última experiência antártica do nosso retorno ao continente gelado, dentre elas, o incêndio que consumiu totalmente o corpo principal da Estação Antártica Comandante Ferraz, em fevereiro de 2012. Não sabíamos exatamente o que nos esperava. Como seriam as acomodações nos recém-construídos MAE’s (Módulos Antárticos Emergenciais), ou como seriam as condições de trabalho e principalmente como lidar com o espaço vazio, antes ocupado por Ferraz? Essas eram questões que preenchiam nossos pensamentos durante a longa viagem em direção à Antártica.

Ao desembarcamos na Península Keller, mesmo em épocas diferentes (Tânia em dezembro de 2013, Mariana em fevereiro de 2014), um raro e excep-

Imagem dos Módulos Antárticos Emergenciais, geradores e Estações de Tratamento de Esgoto à esquerda, corpo principal construído sobre o antigo heliponto ao centro, à esquerda o incinerador, seguido pelo módulo de aquários, oficina, Laboratório Multiuso e Laboratório de Química. Foto: Tânia Zaleski.

cional tempo aberto, com temperaturas agradáveis, nos recepcionava. Num primeiro impacto, não havia como ignorar o espaço deixado pela antiga EACF, restando apenas um vazio branco e azul. A antiga estação que foi nossa aconchegante casa no gelo por 10 meses no ano de 2010, proporcionou-nos importantes momentos de crescimento profissional e pessoal. Felizmente, ao lado dessa dolorosa saudade estava o Grupo Base “O Albatroz”, recepcionandonos de forma calorosa e profissional. E assim, logo compreendemos que aquele pedacinho brasileiro no continente antártico continuava desempenhando seu objetivo, um território dedicado à ciência e a preservação ambiental.

Os pesquisadores podem contar agora com a infraestrutura dos MAE’s, que foram construídos sobre o antigo heliponto e nos seus arredores. Os módulos emergenciais inaugurados em 20 de fevereiro de 2013 estão enfrentando agora o seu segundo inverno. A estrutura de origem canadense é composta por 45 módulos com uma área total de 540 m² e capacidade para a acomodação de 64 pessoas, dentre elas, o Grupo Base, composto por 15 militares da Marinha do Brasil. O corpo principal dos MAE’s conta com nove dormitórios, quatro banheiros, um refeitório, uma cozinha, um escritório de comunicações, uma enfermaria, uma lavanderia, duas dispensas, duas câmaras frigoríficas e uma sala de secagem. Os módulos construídos nos arredores são destinados à captação de água e tratamento de esgoto (ETE), geração de energia, incineração de resíduos orgânicos, além de uma oficina e um laboratório multiuso.

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