Nova tecnologia autónoma permite monitorizar microrganismos aquáticos
Existe uma nova tecnologia autónoma que permite monitorizar, recolher e preservar o material genético dos microrganismos aquáticos de forma quase imediata. O objetivo passa por utilizar estas amostras biológicas em estudos aprofundados sobre a diversidade e composição das comunidades planctónicas através da utilização de novas tecnologias de análise do seu material genético. Os investigadores portugueses responsáveis pelo desenvolvimento deste biosampler autónomo publicaram recentemente estes avanços na revista científica PLOS ONE.
As mudanças climáticas e o escoamento de nutrientes e poluentes afetam grandemente o equilíbrio das comunidades microbianas naturais e comprometem a saúde dos ecossistemas, entre eles, os ecossistemas aquáticos. Foi, nesse sentido, que os investigadores do Centro Interdisciplinar de Investigação Marinha e Ambiental da Universidade do Porto (CIIMAR-UP) e do Instituto de Engenharia de Sistemas e Computadores, Tecnologia e Ciência (INESC TEC) se uniram para desenvolver esta tecnologia.
“As comunidades microbianas planctónicas têm um papel central na resposta às alterações climáticas e aos impactos antropogénicos, com implicações diretas na qualidade da água, regulação das pescas e gestão das massas de água. Neste contexto, é essencial concentrar esforços na investigação que culmine no desenvolvimento de novas tecnologias de monitorização autónoma da dinâmica das comunidades microbianas planctónicas”, explica a investigadora do CIIMAR e líder deste estudo, Catarina Magalhães.
As comunidades microbianas planctónicas são fundamentais para vários processos naturais dos ecossistemas aquáticos, incluindo o controlo da disponibilidade de nutrientes e a degradação e reciclagem de contaminantes orgânicos e inorgânicos de origem antropogénica. No entanto, os efeitos das alterações climáticas e o escoamento de nutrientes e poluentes podem promover a ocorrência de patogénicos ou produtores de toxinas microbianas. Estes fatores afetam o equilíbrio das comunidades microbianas naturais e comprometem todo o estado do ecossistema. Neste contexto, a melhoria da monitorização do plâncton microbiano é essencial para compreender como estas comunidades respondem às mudanças ambientais relacionadas com os efeitos das alterações climáticas ou com o escoamento de nutrientes e poluentes.
Até ao momento, a recolha deste tipo de amostras implica procedimentos de amostragem dispendiosos e morosos, o que limitava a frequência com que a colheita de amostras e a recolha de dados poderá ser feita e promove a deterioração da amostra, aumentando assim o risco de contaminação potencial devido ao tempo de armazenamento. O biosampler desenvolvido pelos biólogos do CIIMAR-UP e os engenheiros do INESC TEC é autónomo e irá ser capaz de melhorar a resolução temporal e espacial da monitorização biológica em diferentes ambientes aquáticos.
Alfredo Martins, investigador do Centro de Robótica e Sistemas Autónomos do INESC TEC, docente no ISEP e também responsável pelo estudo, aponta as vantagens do biosampler autónomo desenvolvido no estudo: “Acreditamos que o sucesso no desenvolvimento deste protótipo de amostragem autónoma dos microbiomas aquáticos, fruto de uma colaboração multidisciplinar entre o INESC-TEC e o CIIMAR, irá solucionar múltiplas limitações associadas à colheita manual e deste modo impulsionar a monitorização biológica a uma escala temporal e espacial alargada diminuindo os custos e aumentando a sua eficiência.”
Outra das principais vantagens do biosampler desenvolvido é minimizar os artefactos associados ao manuseamento da amostra, maximizando as condições estéreis e possibilitando a preservação quase imediata do material genético das amostras biológicas. Além disso, ao integrar o biosampler em diferentes sistemas fixos ou móveis de observação aquática, será possível aumentar substancialmente a capacidade de monitorização biológica através de estudos em larga escala temporal sobre a diversidade e funções das comunidades microbianas.
Este protótipo foi desenvolvido e validado no âmbito dos Projetos MarinEye, Coral e MarRisk.
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