Two-phase thermal-hydraulics

DESCRIÇÃO DA MICRIOBIOTA DA BARRAGEM ARMANDO RIBEIRO GONÇALVES

As comunidades de microrganismos são responsáveis por participarem da maior parte da biomassa terrestre, exercendo importante papel ecológico. Gich et al. (2005) evidenciam a importância da identificação de procariotos para a melhor compreensão dos ciclos biogeoquímicos. As bactérias são importantes componentes das teias alimentares dos ambientes aquáticos, controlando as populações microbianas, ainda também conseguem realizar grande diversidade de vias metabólicas (ARAÚJO E COSTA, 2007). Além disso, a microbiota é responsável por sustentar a vida e, por isso, é importante compreender os mecanismos que regulam a diversidade e distribuição de microrganismos e suas características funcionais (LEAR et al., 2014); ROMDHANE et al., 2014).

O resultado obtido do reservatório Armando Ribeiro Gonçalves permitiu estabelecer a distribuição dos grupos ali presente. Observou-se a prevalência de Bacteria, seguida de um grande número de sequências consideradas como “não identificado”. Constatou-se também que Archaea e

Vírus apresentam-se em proporções equivalentes no reservatório estudado, além de organismos do

domínio Euchariae, como mostra a figura 02.

Figura 02: Análise taxonômica – Distribuição por domínio

Os ambientes aquáticos diferem consideravelmente em seus aspectos físicos e químicos, sendo, pois natural, que também haja diferenças nas suas populações microbianas. Constatou-se, por meio das análises, a predominância de Bacteria quando comparado com os outros grupos presentes. Resultados semelhantes foram encontrados em estudos envolvendo ambientes dulcícolas (PAGE et al., 2004; MOU et al., 2013; PARVEEN et al., 2013; KAMBURA et al., 2016).

Uma das razões para predominância de Bacteria destacada por pesquisas (SOBEK et al., 2005; POLLARD e DUCKLOW, 2011; ZHANG et al., 2014) está relacionada com o metabolismo

bacteriano que é favorecido pela temperatura da água, o que implica no sucesso representativo de distribuição deste domínio. Esses microrganismos também são de extrema importância para a qualidade de água, como é explicado por Newton et al. (2011) em que as bactérias aquáticas impulsionam as transformações e o ciclismo da maioria dos elementos biologicamente ativos nos ecossistemas de água doce. Dessa forma, os procariotos participam ativamente da dinâmica funcional e ecológica do ambiente aquático, principalmente favorecidas pelo ambiente tropical, no qual apresenta elevada temperatura da água.

Figura 03: Análise taxonômica – Distribuição por filo do domínio Bacteria.

O táxon com maior representatividade, dentro do domínio Bacteria, foi o filo Cyanobacteria, como mostra a figura 03. Resultado semelhante foram encontrados pelos trabalhos também em ambiente semiárido do Brasil (SILVA et al., 2011; OLIVEIRA et al., 2014; ADAMCZUK et al., 2015; MEDEIROS et al., 2015; OLIVEIRA et al., 2015; BEGHELLI et al., 2016; GOÈS et al., 2016; LIMA, 2016; MONTEIRO, 2016.) Esse grupo é caracterizado pelo envolvimento em fenômenos de eutrofização, que pode alterar a dinâmica da cadeia alimentar, uma vez que reduz a quantidade de oxigênio disponível para os seres aeróbicos. As alterações climáticas e antropogênicas promovem o escoamento de carbono e nitrogênio, promovendo florações de cianobactérias, característica de um ambiente eutrofizado, que estão tornando-se mais comum em lagos de água doce e estuários em todo o mundo, o que ameaça a sustentabilidade dos ecossistemas aquáticos (JAKHAR, 2013; CAI et al., 2014; SOUZA, 2014).

Na região semiárida, os reservatórios apresentam um grande potencial para o estabelecimento de florações também por apresentarem temperatura favorável ao crescimento das cianobactérias durante todo o ano (SILVA et al., 2011; NASCIMENTO et al., 2016), elevado aporte de nutrientes e tempo de residência, além de elevada turbidez da água.

Em seguida, o filo de maior distribuição foi Proteobacteria, em que a classe

Alphaproteobacteria mostrou-se dominante à Betaproteobacteria. O mesmo foi verificado nos

CAI et al., 2014). O filo Proteobacteria, em ambientes de água doce, pode desempenhar papéis ativos na biodegradação de poluentes orgânicos e de ciclagem de carbono, além de participar de vários processos biogeoquímicos em ecossistemas aquáticos (CHENG et al., 2014; ZHANG et al., 2014).

Outros trabalhos também indicam a predominância de Alphaproteobacteria e

Betaproteobacteria (NISHIMURA E NAGATA 2007; LOPES, 2013), o que pode ser decorrente do

crescimento populacional e o mau uso dos recursos hídricos, levando a uma perda da qualidade de água por contaminação, que é uma consequência direta da ação antrópica, principalmente pela descarga de fezes humanas e animais ou esgoto doméstico nesses mananciais (NASCIMENTO et al., 2016). Nesse contexto, uma das possíveis razões para maior percentual de Alphaproteobacteria em água doce é a sua adaptação para crescerem em matéria orgânica dissolvida autóctone (NISHIMURA E NAGATA, 2007).

A classe Betaproteobacteria é amplamente reconhecida pela sua diversidade morfológica e fisiológica e, por isso, é freqüentemente o grupo numericamente dominante em lagos de água (NEWTON et al., 2011).

Em seguida, a presença de Actinobacteria, terceiro filo mais abundante dentro do domínio

Bacteria. Somente com o aparecimento de técnicas moleculares conseguiram ser visualizadas e

atualmente sabe-se que são componentes comuns e muitas vezes numericamente importantes em uma variedade de habitats de água doce (GARCIA et al., 2014; GHYLIN et al., 2014; GHAI et al., 2017).

Alguns trabalhos sugerem a interação entre diferentes grupos bacterianos, como Actinobacteria e Betaproteobacteria, com o fitoplâncton e zooplâncton (PARVENN et al., 2011), o que demonstra um papel importante dessa associação na estruturação da composição da comunidade microbiana em água doce .

Archaea, o segundo domínio mais predominante, é caracterizado pelo envolvimento em uma

variedade de ciclos biogeoquímicos, tais como mineralização de carbono para metano, redução de sulfato e oxidação de amoníaco (GHAI et al., 2011; AHILA, et al., 2014; SOARES et al., 2015; ZHANG et al., 2015). Esse domínio pode apresentar maior distribuição em ambientes de água de doce quando comparado aos ambientes marinhos e de solo (HU et al., 2016). Isso geralmente se dá pela diferença de salinidade e nutrientes presentes na água, principalmente em água contaminada por esgotos, quando se compara a diversidade microbiana em água doce e em água salgada, com maior concentração de nutrientes em água doce (ARYAL et al., 2015).

Os Vírus, bastante representativos neste estudo, são importantes na regulação de fluxos de carbono e nutrientes, além de estarem envolvidos na dinâmica da rede alimentar (ROMDHANE et al., 2014). Eles controlam populações bacterianas (THOMAS et al., 2011; RAM et al., 2016), o que evidencia não serem apenas parasitas oportunistas, mas sustentadores dos ciclos de energia e matéria mediados por bactérias.

As algas verdes do grupo Chlorophyta – constituintes do domínio Euchariae- tiveram destaque, sendo importantes para dinâmica de lagos e reservatórios, uma vez que são fontes importantes de

produção primária, além de serem alimento para os outros níveis tróficos (CASARTELLI E FERRAGUT, 2015). As algas ainda podem afetar o crescimento, desenvolvimento, sobrevivência e reprodução de muitos organismos (PIERONI et al., 2015) .

Fungos do grupo Ascomycota também foram identificados. Eles são importantes por participarem dos processos biogeoquímicos no ambiente aquático e na decomposição do material vegetal acumulado no ambiente aquático, disponibilizando diversos nutrientes a partir de substâncias complexas (LECERF e CHAUVET, 2008; MARQUES et al., 2015).

O uso da metagenômica permitiu uma visão geral dos grupos microbianos presentes no reservatório, no momento estudado, possibilitando um maior entendimento de sua diversidade e composição, o que abre espaço para a possibilidade de estudos sobre as funções tróficas exercidas em ambientes de reservatórios de regiões semiáridas, além da comparação com a microbiota de outros ambientes de condições climáticas semelhantes no mundo.

CONCLUSÃO

Da microbiota analisada, observou-se a presença de Actinobacteria, comum em habitats de água doce, somente visualizada com o advento das técnicas moleculares é que foi possível a identificação de alguns filos bacterianos.

Este trabalho é um dos pioneiros a levantar a microbiota presente no açude Armando Ribeiro Gonçalves por meio da utilização de técnicas moleculares, identificando microrganismos que não seriam capazes de serem identificados por meio de técnicas tradicionais de cultivo.

No entanto, é necessário que pesquisas posteriores continuem a identificação e estudo da dinâmica dos microrganismos desses reservatórios, uma vez que o levantamento da microbiota é alicerce para outros trabalhos que possam contribuir para o conhecimento da biodiversidade dos açudes da região semiárida. Ainda é importante destacar que o conhecimento desses grupos precisa ser refletido de forma que tenha desdobramento na área de ensino, pois a educação ambiental contribui para a preservação dos ambientes aquáticos.

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Capítulo 2

Os temas DNA e Biotecnologia em livros didáticos de biologia: