Caracterização da diversidade microbiana e sua influência no ciclo biológico do metano em sedimentos do Saco do Mamanguá, Rio de Janeiro

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Rabelo, Jamille da Silva
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Biogeochemical cycles; Ciclos biogeoquímicos; Crenarchaeota; Metabolismos; Metabolisms
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/21/21134/tde-23082022-144046/

O metano é o principal gás produzido em sedimentos marinhos rasos, podendo ser de origem biótica ou abiótica. O metano biogênico é produzido por microrganismos metanogênicos, em sua maioria arqueias anaeróbia, enquanto o consumo desse gás é feito por microrganismos metanotróficos, evitando que o metano, importante gás para o efeito estufa, chegue em grandes concentrações para a atmosfera. Este trabalho foi realizado no Saco do Mamanguá, Rio de Janeiro, local onde ocorre emissões de metano, com o objetivo de descrever a comunidade microbiana presente nos sedimentos da região e a diversidade associada ao ciclo do metano. A coleta de sedimento foi realizada em 4 pontos do Saco do Mamanguá. Diferentes estratos dos testemunhos amostrados foram empregados em cultivos de enriquecimento metanogênicos (MG) e metanotróficos (MT) e análises físico-químicas. Houve medição da concentração metano produzido e consumido dos cultivos e sequenciamento do gene 16S rRNA da coleta e dos cultivos pela plataforma Illumina Miseq. As análises físico-químicas demonstraram significância para os parâmetros de cobre, ferro, manganês, zinco, nitrogênio total e matéria orgânica em relação aos estratos coletados. A alfa e beta diversidade microbiana dos três experimentos demonstrou que as amostras se diferenciaram pela profundidade dos estratos e não pela localização geográfica dos pontos. Houve pouca produção de metano no experimento de cultivo MG, enquanto que no cultivo MT houve consumo seguido de produção. Quanto à composição taxonômica do sedimento coletado, foi observada uma dominância do filo Crenarchaeota, seguido pelo filo Proteobacteria. Enquanto nos cultivos, o filo Proteobacteria prevaleceu. A produção de metano no experimento MG coincidiu com a ocorrência do filo Euryarchaeota. Táxons e metabolismos previstos relacionados ao enxofre foram observados para todos os experimentos, evidenciando forte papel atuante nos ciclos biogeoquímicos no Saco do Mamanguá. Os resultados indicam que o filo Crenarchaeota desempenha papel importante nos sedimentos da região, mas ainda é necessário entender melhor seu metabolismo para cultivá-lo. Confirma-se o potencial para produção de metano biogênico na região por meio dos cultivos MG, sendo necessário estabelecer as interferências do processo. Os cultivos MT apresentaram maior diversidade microbiana por meio de rápido esgotamento de oxigênio, proporcionando o desempenho de diferentes metabolismos. A composição geoquímica do Saco do Mamanguá permite a diversificação de vias metabólicas no ambiente, interligando os ciclos atuantes.