Mergulho para a vida na escuridão: uma pesquisa nas profundezas do mar

Por Camila Negrão Signori 

Originalmente publicado em: InForMar 25,  http://maradentro.org.br/informar/category/2
  
Estar em uma expedição científica a bordo do navio de pesquisa norte-americano Atlantis com a presença do submersível Alvin (sob responsabilidade do Woods Hole Oceanographic Institution, prestigiado instituto oceanográfico da costa leste), foi por si só uma experiência bastante diferente e enriquecedora, mesmo estando acostumada a participar de embarques de pesquisa. Já embarquei algumas vezes na plataforma continental e talude do litoral sul e sudeste brasileiro, atravessei o Oceano Atlântico Sul - desde a África até o Brasil, e também naveguei três vezes em águas do Oceano Austral, no entorno da Península Antártica. 

Foto 1: Alvin sendo preparado para a descida, com os dois mergulhadores no topo e um bote no mar para oferecer apoio. (Foto de Camila).

Essa experiência só foi possível pelo convite que tive do Dr. Stefan Sievert, meu supervisor de Doutorado Sanduíche (quando desenvolvi parte de minha pesquisa de Doutorado com amostras polares, no Woods Hole, financiada pela CAPES – Coordenação de Aperfeiçoamento Pessoal de Nível Superior), com quem mantenho a parceria após o Doutorado. Stefan foi o coordenador científico desse embarque, com o Projeto financiado pela agência norte-americana NSF (National Science Foundation) “Estudo integrado: energia metabólica, fixação do carbono, e mecanismos de colonização em comunidades microbianas quimiossintéticas nas fontes hidrotermais profundas”. Minha função foi ajudar Stefan e Jesse McNichol (meu amigo e doutorando do Programa MIT-WHOI, cuja tese está diretamente relacionada a esse projeto) em todas as tarefas a bordo.

As razões de tanta diferença para os demais embarques foram várias. Foi minha primeira vez em águas do Oceano Pacífico. Foi meu primeiro embarque em um navio administrado por um instituto de pesquisa, e com tripulação bastante reduzida, com cerca de 25 pessoas incluindo a tripulação do Alvin (os demais navios em que estive sempre foram administrados pela Marinha do Brasil, com tripulação de cerca de 50-60 pessoas). Foi um embarque internacional, com 23 pesquisadores de diferentes partes do mundo, incluindo Estados Unidos, Canadá, Alemanha, Itália, Espanha, Japão, China, e eu do Brasil.

As diferenças não param por aí. Ao invés de navegarmos para distintas estações oceanográficas (com diferentes latitudes e longitudes, a fim de explorarmos espacialmente os estudos de Oceanografia Física, Química, Biológica e Geológica), nós permanecemos na mesma área amostral (9°Norte) por quase um mês. Nossa paisagem – um oceano sem fim, distante cerca de 4-5 dias de navegação de qualquer terra firme – foi muito parecida ao longo desses dias. Afinal, os objetivos do projeto estavam todos relacionados com o oceano profundo, nas fontes hidrotermais. 

Foto 2: Camila Negrão Signori observando a vida no oceano profundo através de uma das cinco escotilhas do Alvin. (Foto de Stefan Sievert).

Ao invés das tradicionais garrafas de Niskin – normalmente acopladas ao sistema CTD-Rosette, que nos permite coletar águas de diferentes profundidades, selecionadas de acordo com as diferentes massas d’água - para este embarque, nós utilizamos o famoso submersível Alvin, com mergulhos diários a mais de 2500 m de profundidade. Com o auxílio de dois braços robóticos capazes de manipular instrumentos, e uma “cesta biológica” capaz de carregar mais de 180 kg de material do fundo, tornou-se possível coletar nossas amostras, como fluidos provenientes das fontes hidrotermais, microrganismos associados às fontes, invertebrados anelídeos e colonizadores.

Para as análises químicas e microbiológicas das amostras, ao invés de usarmos a água coletada pelas garrafas de Niskin ao chegar a bordo do navio, nós utilizamos os fluidos coletados por equipamentos especiais, chamados de “IGTs” (Isobaric Gas Tight samplers, ou amostradores isobáricos de gás comprimido), que foram desenvolvidos pelo instituto Woods Hole e mantêm a pressão e condições ambientais das fontes profundas. 

Foto 3: Um amostrador “IGT” coletando, com o auxílio do braço robótico, fluidos (de 25°C) das fontes hidrotermais a 2500 m de profundidade, no local “Crab Spa”. Nesta foto podem-se observar os caranguejos, os moluscos bivalves, os anelídeos e os tapetes microbianos (Foto de Camila, ©WHOI).

Trabalhar no laboratório do navio com as amostras não foi uma tarefa trivial, não por causa do balanço do mar (pois, apesar de estar prevista a passagem de um furacão perto da nossa área, o mar esteve calmo durante todo o embarque), mas sim para a retirada dos fluidos a partir dos “IGTs”. Precisávamos ter todo o cuidado para a altíssima pressão, ao abrir e fechar o sistema, trabalhando com ferramentas (cujos nomes nem sei em Português), e muitas vezes de noite e de madrugada (depois do retorno do Alvin a bordo). Era muita engenhoca para retirarmos 150 mL de líquido hidrotermal para depois seguirmos os tradicionais protocolos de laboratório, para diferentes objetivos, como a extração de DNA dos microrganismos, medição de gases (como hidrogênio e sulfeto), medições do processo de quimiossíntese, contagem e cultivo de microrganismos, fora outros experimentos de incubações, utilizando diferentes temperaturas e adição de nutrientes.

Ter a chance de mergulhar tão profundo era um de meus sonhos (quase impossíveis) como oceanógrafa, que se tornou realidade em 14 de novembro de 2014. 

Logo que o Alvin foi lançado na água através do guincho do Atlantis e suspenso por um gigantesco e robusto cabo, sentimos um leve balanço nas águas superficiais do Pacífico. E após a última checagem dos dois mergulhadores que descem junto ao topo do submersível, e um breve adeus e desejo de “boa sorte” acenado pelas escotilhas, nós começamos a travessia para o mar profundo. 

Os primeiros 100 m de coluna d’água eram de cor turquesa belíssima, e logo após os 300 m de profundidade, tudo se tornou completamente escuro e calmo. Ao passarmos a Zona de Mínimo de Oxigênio (de 300 até cerca de 800 m, local na coluna de água onde a concentração de oxigênio é mínima, devido principalmente ao processo de respiração), organismos bioluminescentes apareceram flutuando em contraste com a água negra. Após uma hora e meia de descida muito suave (como se eu estivesse sentada no sofá da sala!), o piloto Phil Forte – tão sereno quanto a nossa descida – ascendeu os holofotes de LED do Alvin e um novo mundo surgiu sob meus olhos.

Foto 4: Fonte hidrotermal com as fumarolas negras em plena atividade, no fundo do mar, a 2514 m de profundidade, observadas pela escotilha do Alvin. (Foto de Camila, ©WHOI).

Nós aterrissamos sobre a crosta oceânica – que constitui o fundo dos oceanos, de cerca de 200 milhões de anos – onde a rocha basáltica escura, por vezes, se mostrou mais brilhante, indicando uma formação mais recente de uma área tipicamente mais ativa. E assim, com o auxílio do GPS, começamos a explorar a área de estudo para que as metas do mergulho fossem cumpridas em 6 horas, para depois retornarmos em mais uma hora e meia de subida até a superfície.

Pelos trabalhos científicos, imagens e vídeos na Internet e relatos de quem já mergulhara nestas fontes hidrotermais do Pacífico, eu já esperava encontrar bastante vida. Mas, no fundo, a gente sempre fica com aquela pulguinha atrás da orelha...será que essas pessoas realmente viram tudo aquilo mesmo?

E sim! Vimos a vida abundante no oceano profundo: muitos caranguejos pequenos e brancos (justificando o nome dessa região “Crab Spa”); diversos invertebrados anelídeos (Tube warms) da espécie Riftia pachyptila, que podem chegar a quase 2 m de altura e possuem uma cor avermelhada nas pontas, caracterizando a presença de um complexo de hemoglobinas adaptadas à presença de sulfetos, tóxicos para nós humanos; peixes albinos e cegos nadando pela área, medindo cerca de 30 cm de comprimento, e caracterizados pela ausência de escamas e por se assemelharem às enguias (por isso chamados de Eelpout). Vimos ainda moluscos bivalves amarelados, pequenos camarões e lagostas nos arredores das fontes, além dos famosos tapetes microbianos. 

Foto 5: Dr. Stefan Sievert (à esquerda), piloto Phil Forte (no centro), e Camila Negrão Signori (à direita) na esfera do Alvin, em uma breve pausa para a foto, durante o mergulho a 2514 m de profundidade. (Foto de Camila).

Mas, confesso que, mesmo sendo uma pesquisadora da Oceanografia Microbiana, o que mais me impressionou, foi a estrutura geológica, que parecia artisticamente esculpida, cercada pelas fumarolas negras (rica em sulfetos metálicos). Foi simplesmente impressionante “pisar” na crosta oceânica, onde a Terra se formou, e vivenciar as fontes em plena atividade.

Como eu me senti depois desse mergulho? Bem, além de muito maravilhada com tanta vida e beleza, com toda a tecnologia para a exploração de uma das fronteiras do conhecimento, e muito abençoada com a oportunidade de estar embarcada com pessoas muito competentes das mais diferentes nacionalidades... eu me senti muito pequena. Tão pequena quanto uma gota de água no vasto oceano, ou uma minúscula célula microbiana brilhando no microscópio! Ainda temos muito o que aprender sobre os mistérios do mar.

Foto 6: Grupo de cientistas embarcados no convés do Atlantis, em frente à garagem do Alvin. (Foto de Camila).

Mergulho 4769: uma experiência que eu jamais vou esquecer! Às vezes, quando me pego pensando sobre esse mergulho, custa-me acreditar que um dia eu estive lá. Sou extremamente grata ao Dr. Stefan Sievert, que confiou em meu trabalho, e me deu essa chance de embarcar e aprender muito a bordo do Atlantis e do Alvin. Também agradeço a todos os colegas cientistas, e à competente tripulação, por compartilharem essa experiência comigo e por todos os esforços e duro trabalho para conseguirmos desbravar a vida na escuridão.


*Para maiores informações, confira também os links:

O blog da expedição "Dark Life" para as fontes hidrotermais da Elevação Leste do Pacífico (East Pacific Rise, a 9°N) ainda está no ar: http://web.whoi.edu/darklife/
Sobre o Woods Hole Oceanographic Institution: http://www.whoi.edu/
Sobre minha trajetória na pesquisa: http://agenciasn.com.br/arquivos/3010

Sobre Camila Negrão Signori:
Oceanógrafa, mestre em Ciências Biológicas/Zoologia e Doutora em Ciências/Microbiologia, com períodos de idas e vindas do Woods Hole Oceanographic Institution (EUA). Nascida em Campinas (interior de São Paulo), mas se encantou pelo mar desde pequena ao conhecer a Enseada de Ubatuba. Nas horas vagas, adora praticar esportes e dançar, sempre cercada de família, namorado e amigos maravilhosos. Hoje é Pós Doutoranda do Instituto Oceanográfico (USP) e integrante do Laboratório de Ecologia Microbiana, onde pesquisa os efeitos das mudanças climáticas nas comunidades microbianas do Oceano Austral. Contato: camisignori@hotmail.com

O mergulho como ferramenta de pesquisa

Por Aline Alves

Nos últimos anos o mergulho tem deixado de ser uma atividade pra poucos. Muitas pessoas buscam o mergulho como lazer, hobby e até mesmo atividade física. Eu, apesar de ter passado a vida longe do mar, sempre fui muito conectada a tudo que era relacionado a ele. Quando fiz o meu primeiro mergulho autônomo, um simples batismo, foi amor à primeira vista. Depois disso, foi só questão de tempo pra que eu entrasse de vez nesse mundo. Passei a fazer cursos de mergulho recreativo, com o simples objetivo de mergulhar bem. No entanto, já cursava biologia e o fato de aprender a mergulhar poderia ser o primeiro passo para trabalhar com biologia marinha. 

Censo visual. Foto: Dilson (Zá).

Com o uso do mergulho como um meio para fazer pesquisa, de uma ramificação do mergulho autônomo surgiu o mergulho científico. Esta classificação de mergulho nada mais é do que adaptação/criação de metodologias científicas para o ambiente aquático. Em outras palavras, pesquisadores passaram a utilizar do mergulho para entender melhor o ecossistema aquático, e com isso técnicas foram desenvolvidas para que fosse possível coletar dados e amostras de maneira viável e segura. 

Monitoramento Donzelinha. Foto: Aline Alves.

Após adquirir um pouco de experiência embaixo d’água com o mergulho recreativo, eu comecei a utilizar o mergulho como ferramenta de trabalho no mestrado. Nesse período, trabalhei com comportamento reprodutivo de uma espécie de donzelinha (peixes recifais de uma família bastante comum na costa brasileira), e consegui conciliar uma das coisas que eu mais amava fazer à metodologia do meu projeto. Foi nesse momento que comecei a aprender os diferentes métodos de coleta de dados, vendo os pesquisadores mais experientes trabalharem. 

Dependendo do objetivo da coleta, o mergulho científico pode ser realizado para diferentes tipos de amostragens. Existem os métodos ditos como não destrutivos, como por exemplo, os censos visuais, observações e monitoramentos com uso de filmagens e fotografias. Os censos visuais são realizados dentro de uma área delimitada, onde o pesquisador conta o número de indivíduos alvo do estudo e registra também outros dados relacionados ao local da coleta. Particularmente, poderia descrever aqui diversas vantagens na utilização desses métodos. Já utilizei muito deles, e sei que pode-se obter resultados incríveis causando o mínimo de impacto. Alguns outros estudos envolvem coletas de material biológico de fato. E nesse caso, é necessário o conhecimento de outras técnicas que podem exigir o uso de equipamentos de elevação, e movimentação controlada de amostras. Essas técnicas exigem do mergulhador um bom controle de flutuabilidade e organização, pois qualquer descuido pode prejudicar toda a amostragem.

Coleta - monitoramento banco dos Abrolhos. Foto: Dilson (Zá).

Coleta com puçá - ASPSP. Foto: Aline Alves.

Além de apresentar técnicas que permitem executar o mergulho com mais segurança, a importância de usar o mergulho científico como ferramenta de trabalho vem da possibilidade de explorar locais e profundidades nunca antes estudadas e ter a chance de inúmeras observações novas, tais como espécies e comportamentos diferentes daqueles já registrados. Dessa forma, é possível ter mais abrangência e precisão na hora de monitorar ambientes aquáticos. 

Mas de todas as vantagens, a que mais chama atenção das pessoas  é a oportunidade que o mergulho científico te dá de trabalhar nos lugares mais incríveis que você já imaginou. Estar em ambientes prístinos, remotos e em águas cristalinas, com certeza fazem valer a pena qualquer esforço. Sem contar quão próximo você fica de um ecossistema tão único e de todos os seres que dele fazem parte. Aprendi muito em todas as expedições que participei. Nelas você fica muito tempo, seja embarcado ou em algum arquipélago, com pessoas que às vezes você mal conhece. Conviver com pesquisadores renomados e mergulhadores experientes, só contribuiu para o meu aprendizado. Além disso, te possibilita fazer grandes parceiros de trabalhos e amigos. 

Abrolhos II. Foto: Aline Alves.

Abrolhos III. Foto: Aline Alves.

Abrolhos. Foto: Aline Alves.

Eu tive o privilégio de ter como área de estudo durante o mestrado uma das ilhas oceânicas brasileiras, o Arquipélago de São Pedro e São Paulo, e foi uma experiência singular, que só acrescentou a tudo que sei hoje. Como trabalhava em um lugar inóspito e de difícil acesso, toda atenção era necessária e com isso passei a cuidar mais de mim e das pessoas que mergulhavam comigo. Foi essencial para que eu conseguisse evoluir como mergulhadora e pesquisadora. Sem dúvidas, a melhor memória que tenho até hoje desse arquipélago foi poder ver de perto um tubarão baleia, a apenas dez metros de profundidade, quando voltava de um mergulho de coleta. Sensação indescritível, que rendeu lágrimas e muita satisfação por poder trabalhar mergulhando!

Por outro lado, existem sim algumas dificuldades em utilizar o mergulho como ferramenta de pesquisa. A primeira delas está relacionada aos custos. Para realizar a coleta você precisa de equipamentos de custo geralmente alto. Junto a isso, na maioria das vezes é necessária uma embarcação, o que encarece mais o estudo. Muitas metodologias envolvem ainda o uso de câmeras fotográficas e milhares de outros equipamentos específicos e caros. Logo, trabalhar com mergulho científico requer uma logística cheia de detalhes, onde todo equipamento é fundamental para o bom andamento da coleta e também para a segurança dos pesquisadores. 

Arquipélago de são pedro e são paulo (ASPSP) com o mar agitado.

Outra dificuldade encontrada é que nem sempre o local do trabalho vai ter as melhores condições. Ninguém mergulha em condições extremas, mas dentro daquilo que é seguro e aceitável, tem que estar preparado para mergulhar em locais com baixa visibilidade, correnteza, e até mesmo enfrentar dificuldades relacionadas à embarcação. Quando tinha que ir para o arquipélago de São Pedro e São Paulo enfrentava cerca de três dias de barco para chegar e nem sempre a viagem era tranquila.  Mas eu sabia que quando você se submete a estar em mar aberto, tem que saber que o mar é quem manda, é o mar quem vai dizer quando você vai chegar, e principalmente, quando vai mergulhar. Se as condições do mar não estiverem adequadas, a única coisa que resta fazer é respeitar e esperar até que tudo se acalme.

Enfim, apesar de nem tudo ser tão simples e fácil como aparece em filmes e documentários, eu acredito que todo esforço pra se trabalhar com mergulho científico é mais do que válido. Procuro mostrar sempre o lado bom, que a meu ver sobrepõe qualquer dificuldade. Com uma costa extensa como a nossa, deveria haver mais investimentos para isso aqui no Brasil. Podemos ter inúmeros avanços monitorando de forma efetiva os ambientes aquáticos, descobrindo novos e importantes fatos a todo o momento. O mundo subaquático é um mundo completamente diferente, cheio de coisas incríveis e lindas para serem desvendadas. O que o mergulho científico faz é facilitar essas descobertas. Com apenas cinco anos trabalhando nisso, já tive as melhores experiências da minha vida, e nunca vi alguém experimentar e não se encantar.

Interessados em ler um trabalho que foi feito utilizando o mergulho como ferramenta podem acessá-lo aqui: http://www.ingentaconnect.com/content/umrsmas/bullmar/2012/00000088/00000002/art00001?crawler=true





Aline é bióloga pela Universidade Estadual do Oeste do Paraná - UNIOESTE, divemaster e apaixonada pelo mar. Mestre em Ciências Biológicas com ênfase em Zoologia pela Universidade Federal da Paraíba. Atua em projetos voltados à ecologia e conservação de peixes recifais desde 2010.