No mar, em busca de água

No mar, em busca de água
Cientistas usam o navio Alpha Crucis para estudar ciclo de carbono marinho

Herton Escobar / TEXTOS
Marcio Fernandes / FOTOS

A cena lembra a de um bando de retirantes aglomerados em volta de um carro pipa no sertão nordestino. Só que no meio do oceano.
Assim que cada garrafão é içado das profundezas pelo guincho, uma fila de pesquisadores com baldes, galões e garrafas térmicas vazias se forma no convés do Navio Oceanográfico Alpha Crucis para coletar o líquido precioso. Em poucos minutos, a água é separada e distribuída pelos laboratórios da embarcação: 60 litros para genética de bactérias, 60 litros para análise de clorofila, mais 20 litros para microscopia de plâncton, e por aí vai. Dia após dia, garrafa após garrafa, o ciclo se repete cada vez que o navio "estaciona" em um novo ponto de coleta.
O líquido tão cobiçado pelos cientistas parece não ter nada de especial. É água do mar, transparente e inodora; aparentemente igual à que qualquer criança poderia coletar com um baldinho de praia na orla de Santos. Só que as aparências enganam. Estamos em alto-mar, a 200 milhas náuticas (370 km) do Porto de Santos, e o leito do oceano aqui não dá pé para ninguém - está mais de 2 mil metros abaixo do casco do Alpha Crucis, submerso em frio e escuridão permanentes. As amostras de água coletadas aqui são bem diferentes das da praia, e valem ouro para a oceanografia brasileira.
"É água, sim, mas uma água muito cara", resume, com precisão germânica, o alemão Rudiger Rottgers, único estrangeiro à bordo, numa equipe de 18 professores e jovens cientistas de universidades de São Paulo, do Paraná, do Rio Grande do Norte e da Paraíba.
Cada dia de operação do Alpha Crucis no mar custa cerca de R$ 54 mil, incluindo combustível, alimentação, salários da tripulação e outros gastos operacionais. O navio, de US$ 11 milhões, foi comprado em 2012 pela Universidade de São Paulo (USP) e pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp), com a proposta de revolucionar as ciências oceânicas no Brasil. Com 64 metros de comprimento e autonomia para passar até 70 dias contínuos no mar, é o maior navio de pesquisa civil da história da oceanografia nacional.
É fim de janeiro. Esta é a quarta expedição de pesquisa do Alpha Crucis desde que o navio chegou ao Brasil, em maio de 2012. Três delas dedicadas ao projeto Carbom (Caracterização Ambiental e Avaliação dos Recursos Biogênicos Oceânicos e da Margem Continental Brasileira e Zona Oceânica Adjacente), que tem como objetivo descrever e quantificar todos os processos relacionados ao ciclo de carbono no oceano brasileiro. Um desafio de proporções oceânicas, literalmente.
Os resultados serão cruciais para o estudo de questões relacionadas às mudanças climáticas, à sustentabilidade da pesca, à biotecnologia e à conservação da biodiversidade marinha. "O carbono é a base de tudo, pois é a matéria-prima da matéria orgânica que alimenta todos os processos biológicos e muitos dos processos bioquímicos do oceano", justifica o pesquisador Frederico Brandini, do Instituto Oceanográfico da USP, que coordena o projeto. As pesquisas desta expedição, representam apenas um componente (o biológico) do projeto como um todo. Outros componentes envolvem questões físicas, químicas e geológicas do ambiente marinho, abordadas em outras expedições, com instrumentos e metodologias diferentes.
O objetivo geral é descrever como gira a "economia de carbono" do oceano brasileiro, quantificando tudo que entra, tudo que sai; quanto fica estocado, por quanto tempo, de que forma (no plâncton, nos peixes, nos sedimentos ou dissolvido na água), e qual o saldo disso tudo para os seres humanos, os seres marinhos e o planeta como um todo. "Sabemos como esses processos funcionam qualitativamente, mas precisamos entendê-los também quantitativamente para tomar decisões. Precisamos de números", explica Brandini. Do ponto de vista das mudanças climáticas, o projeto permitirá dizer qual é a participação do oceano brasileiro nos ciclos globais de carbono oceânico e atmosférico - um dado importante nas discussões políticas e diplomáticas relacionadas ao tema.
Toda essa contabilidade está embutida de alguma forma nas amostras de água trazidas à bordo. Por mais transparente que sejam, elas contêm "escondidas" dentro delas milhões de células de plâncton e de moléculas orgânicas dissolvidas. As quantias variam de acordo com a profundidade, a distância da costa e outras características geofísicas do local. E é justamente nessas diferenças que os cientistas estão interessados.
A maior parte da vida nos oceanos é microscópica, invisível ao olho humano. Os produtores primários de biomassa (matéria orgânica), que em terra são representados pelas árvores, gramíneas e outros vegetais, no mar são organismos unicelulares. É o chamado fitoplâncton, composto de bactérias e algas fotossintetizantes, que utilizam a luz solar para juntar moléculas de carbono com outros elementos dissolvidos na água (hidrogênio, oxigênio, nitrogênio, fósforo, etc) e produzir matéria orgânica. São eles, ao mesmo tempo, os principais magnatas e operários da economia de carbono marinha; a base da pirâmide alimentar que sustenta a vida nos oceanos.
A expedição dura seis dias, com poucas horas de sono entre cada um. O navio não para de se mexer jamais, mesmo quando está "estacionado" (ou melhor, "tentando" ficar estacionado), e a sensação é que o trabalho à bordo também não para nunca. Centenas de amostras de água, de várias profundidades, são coletadas de um total de 14 pontos (chamados "estações oceanográficas") selecionados ao longo do percurso, para serem levadas de volta a terra para análise ao fim da expedição.

Palavra de ordem nos laboratórios é 'filtrar'

Nos laboratórios internos do Alpha Crucis, milhares de litros de água marinha são lentamente reduzidos a algumas dezenas de tubinhos congelados e filtros de papel do tamanho de bolachas, impregnados de algas e de bactérias microscópicas. A palavra de ordem nas bancadas flutuantes é "filtrar". "Vamos coar o Atlântico Sul inteiro", brinca o professor Frederico Brandini, do Instituto Oceanográfico da USP.
O navio é, essencialmente, uma estação móvel de coleta e processamento de amostras. O primeiro laboratório, chamado "molhado", fica diretamente conectado ao convés, separado apenas por uma grande porta de madeira. Bem na frente dela, em meio a um emaranhado de tubos plásticos transparentes conectados a bombas e filtros, ficam as alunas de mestrado e doutorado Natascha Bergo e Catherine Ribeiro, do IO-USP, que são sempre as primeiras na fila para pegar água no convés. Vão e vêm a todo momento, carregando garrafões de dez litros embrulhados em sacos pretos - para evitar que as bactérias que acabaram de sair do mar, acostumadas ao escurinho das profundezas, se "assustem" com a luz do navio na superfície.
O objetivo da pesquisa é estudar a expressão genética das cianobactérias - bactérias marinhas que fazem fotossíntese. "Queremos saber quais genes estavam ligados ou desligados no momento da coleta, quando elas estão no seu ambiente natural, por isso é importante evitar que elas mudem de comportamento (e alterem sua expressão gênica) ao serem retiradas do mar", diz Catherine.
Dez litros de água de cada profundidade são lentamente bombeados através de filtros com poros "invisíveis" de 0,2 micrômetro cada um; tão apertados que nem as bactérias conseguem passar por eles. "A água que sai na outra ponta é completamente estéril, não tem nada", diz Catherine. Os filtros são, então, colocados em tubinhos plásticos e congelados para transporte. Um para estudo de DNA, outro de RNA.
Na outra ponta da mesa, o estudante Vadim Harlamov passa horas despejando amostras de água em uma sequência de filtros que, no fim das contas, permitirão aos cientistas medir as concentrações de carbono, nitrogênio, fósforo e outros elementos básicos da matéria orgânica em cada profundidade.
No laboratório vizinho, o professor Tarcísio Cordeiro, da Universidade Federal da Paraíba, vira noites na frente de um microscópio, analisando organismos planctônicos que ele extrai de amostras de água coadas com um filtro de 10 micrômetros. Pequenas plateias se formam ao seu redor de tempos em tempos para observar os estranhos seres microscópicos que aparecem na tela de visualização. Entre eles, belas algas unicelulares revestidas com intricadas carapaças de vidro, chamadas diatomáceas, e um monte de "bichos" agitados, chamados dinoflagelados, que correm e rodopiam de um lado para outro como loucos.
"São organismos que parecem muito primitivos, mas que já estão aqui há muito mais tempo do que nós, aguentando muito mais tranco do que nós", elogia Cordeiro.
Cada um desses microrganismos, isoladamente, não faz muita diferença no mundo. Somados, porém, as cianobactérias e o fitoplâncton são responsáveis por quase 50% da fotossíntese do planeta - e, portanto, quase 50% do oxigênio na atmosfera, segundo os pesquisadores.
"Tudo que uma árvore faz na superfície acontece em uma única célula de fitoplâncton no mar", compara Brandini. Basta respirar para entender a importância de estudá-las. / H.E.

OESP, 10/03/2013, Vida, p. A19

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