Degelo do permafrost: como uma potencial "fuga de laboratório" de agentes patogénicos pode ameaçar os ecossistemas

Um novo estudo calculou como a libertação de agentes patogénicos que se encontram adormecidos no permafrost pode ter um impacto significativo nos ecossistemas.

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Os agentes patogénicos no permafrost podem ser uma ameaça. Fonte: Giovanni Strona e Oksana Dobrovolska 2023 CC-BY-SA

O degelo dos glaciares e do permafrost pode "ressuscitar" agentes patogénicos congelados há milhares de anos. Embora muitos deles estejam adormecidos, existe o potencial de estes "viajantes do tempo" reaparecerem e afetarem os ecossistemas de formas difíceis de imaginar.

O estudo destas hipóteses não é simples devido à dificuldade de recolher dados ou de conceber experiências com agentes patogénicos reais. No entanto, um estudo recente propôs-se calcular os riscos ecológicos associados à libertação destes micróbios através de modelos informáticos.

A investigação, publicada na revista PLOS Computational Biology, foi efetuada por Giovanni Strona, do Centro Comum de Investigação da Comissão Europeia, e Corey Bradshaw, da Universidade de Flinders, na Austrália.

Os cientistas realizaram simulações para representar o comportamento e a evolução dos micróbios numa invasão dos seus hospedeiros. Compararam os efeitos dos agentes patogénicos invasores na diversidade bacteriana do hospedeiro com as comunidades onde não ocorreram invasões.

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O permafrost é constituído por solo, rochas e sedimentos amalgamados pelo gelo.

As simulações revelaram que os micróbios podiam não só sobreviver, mas também adaptar-se ao mundo atual. Mas também descobriram que cerca de 3% se tornaram dominantes no seu novo ambiente e que alguns causaram a extinção de até um terço das espécies hospedeiras.

"Taxas sem precedentes de degelo glaciar e permafrost estão agora a proporcionar a muitos tipos de microrganismos adormecidos no gelo oportunidades concretas para reaparecerem, levantando questões sobre o seu potencial", diz o estudo.

Descobrimos que os agentes patogénicos invasores podem muitas vezes sobreviver, evoluir e, em alguns casos, tornar-se excecionalmente persistentes e dominantes na comunidade, causando perdas substanciais ou alterações no número de espécies vivas", disse Strona, um dos autores do estudo.

Riscos substanciais

Os riscos colocados por estes números de agentes patogénicos libertados podem parecer pequenos. No entanto, dado o grande número de micróbios antigos que são regularmente libertados nas comunidades modernas, os investigadores descreveram estes surtos como um perigo substancial.

"As nossas descobertas sugerem que as ameaças imprevisíveis, até agora confinadas à ficção científica e à conjetura, podem, de facto, ser poderosos motores de mudança ecológica", diz o estudo.

O degelo do permafrost e a possível "fuga de laboratório" de microrganismos antigos criam riscos de invasões biológicas para as comunidades ecológicas existentes, incluindo ameaças à saúde humana através da exposição a agentes patogénicos emergentes.

"Como sociedade, precisamos de compreender o risco potencial representado por estes micróbios antigos, de modo a podermos preparar-nos para quaisquer consequências não intencionais da sua libertação no mundo moderno. Os resultados dizem-nos que o risco já não é apenas uma fantasia", afirmou Bradshaw.

Para simular a libertação de agentes patogénicos digitais em comunidades biológicas, os cientistas utilizaram a plataforma Avida, um software de vida artificial desenvolvido pela Universidade do Estado do Michigan.