Pesquisa de plâncton para proteção ambiental: poluição por cosméticos de proteção solar

Por Sabine Schultes


Ilustração por Joana Dias Ho.


Em meu último post, apresentei a vocês a preocupação de poluir o ambiente aquático com cosméticos que nos protegem contra a radiação UV. Desde então, tive a ajuda de muitos de nossos estudantes de biologia da LMU Munique para coletar dados sobre questões específicas de pesquisa e para alcançar e comunicar o problema ao público.


Neste post, eu me detenho aos resultados que Helena, Theresa, Alexandra, Franziska, Mirjam, Daniela e Isabel obtiveram em seus trabalhos finais de bacharelado ou estágios de pós-graduação em laboratório - sim, apenas mulheres jovens inteligentes estiveram trabalhando aqui!


Nossa pesquisa concentrou-se no plâncton, que é a base das teias tróficas aquáticas, e pudemos trabalhar com métodos de laboratório pontuais para estudar os efeitos da poluição sobre o crescimento, a fisiologia e a diversidade. Comunidades de plâncton de lagos e águas costeiras foram amostradas, espécies individuais de fitoplâncton e zooplâncton foram cultivadas e utilizadas em experimentos. As estudantes trabalharam duro no laboratório e passaram semanas no microscópio - até mesmo no microscópio eletrônico! - Elas usaram contadores de células e analisadores de pigmento para coletar resultados.


Uma abordagem direta para descobrir os efeitos negativos foi trabalhar com culturas de uma espécie e poluí-las com diferentes concentrações de um protetor solar. Isso nos permitiu estimar mudanças na taxa de divisão celular, para organismos unicelulares como o fitoplâncton, ou medir o sucesso do desenvolvimento de larvas à adultos quando trabalhamos com zooplâncton. Para resumir uma longa história, descobrimos que as taxas de crescimento e recrutamento em uma cultura de copépodes, isto é, pequenos crustáceos, foram diminuídas quando em concentrações de protetores solares que eram duas ordens de magnitude inferiores às concentrações necessárias para reduzir a taxa de crescimento de seus alimentos. Voltarei às consequências disso depois.


Levando a complexidade um passo adiante, as estudantes incubaram água do lago, que continha uma mistura natural de espécies fitoplanctônicas, e novamente poluíram as amostras com diferentes concentrações de protetor solar. Desta vez, pudemos observar que um grupo de fitoplâncton, as diatomáceas, foi particularmente sensível às mudanças na química da água.


As cianobactérias, no entanto, aproveitaram para crescer mesmo sob condições altamente poluídas, onde espécies pertencentes a outros grupos (chlorophytas e cryptophytas) também estavam desaparecendo. Nesses níveis, os copépodes morrem em 24 horas. Nesta imagem do microscópio eletrônico de varredura, você pode ver como as partículas minerais contidas nos cosméticos de proteção solar se aderem a uma célula de diatomáceas.


Diatomáceas dispostas em uma lâmina.

Copyright D.Maurer (Bachelor thesis, LMU Munich).


Por que é um problema quando a poluição química interfere no crescimento do plâncton?


No ambiente aquático, tanto no de água doce quanto no marinho, todas as espécies da comunidade estão conectadas em uma complexa teia alimentar onde a energia é transferida dos produtores (fitoplâncton) através de consumidores de primeira ordem (zooplâncton) para consumidores de topo (peixes, por exemplo). Os nutrientes inorgânicos são constantemente utilizados e reciclados e o ecossistema é considerado como estando em equilíbrio dinâmico. Quando alguns dos componentes da cadeia alimentar são perdidos devido a uma maior sensibilidade à poluição, este equilíbrio é deslocado, levando eventualmente a uma maior perda de espécies e, enfim, a uma degradação da qualidade da água para níveis onde a saúde humana também é afetada. Se a poluição por protetores solares leva a este tipo de consequência ou não, dependerá da quantidade de cosméticos que entram na água com os banhistas.


Como se pode ver nesta figura, a facilidade em que protetores solares

se dissolvem em água varia grandemente entre marcas.

Copyright M.Kathol (Bachelor thesis, LMU Munich).


A circulação da água diluirá a poluição localmente aumentada por toda a coluna de água. Portanto, o plâncton em pequenos lagos ou sistemas com pouca troca e agitação da água durante o verão estará mais em risco do que ao longo das praias oceânicas que têm uma alta taxa de fluxo de água. Além disso, se os ingredientes cosméticos puderem ser quebrados por bactérias, o ecossistema se recuperará rapidamente, mas alguns componentes são resistentes à degradação microbiana e se acumularão ao longo da cadeia alimentar em consumidores de topo.


O que podemos fazer para encontrar uma solução para este problema?


Em vez de poluir as amostras de plâncton com marcas comerciais e, portanto, misturas químicas, começamos a explorar quais dos componentes individuais eram "seguros para o plâncton" e quais não eram. Para isso, utilizamos uma receita DIY (faça você mesmo) para cosméticos naturais - essa foi a parte fácil - e fizemos experimentos com uma teia trófica artificial de plâncton. Foi um trabalho extremamente entediante! Nesta foto você pode comparar a cor das garrafas à esquerda com as da direita. Um dos componentes que testamos alterou o equilíbrio entre os produtores verdes (algas) e seus consumidores - portanto, o consideramos NÃO "seguro para plâncton".



Frascos de incubação.

Copyright I.Schultz-Pernice (relatório de estágio principal LMU Munique)


Para comunicar nosso trabalho científico ao público em geral, uma de minhas alunas fez uma pesquisa de opinião em "pontos de banho" populares em Munique. Ela recebeu ajuda de uma cientista social que trabalha no campo da comunicação ambiental - outra jovem brilhante! - e, juntas, desenvolveram um questionário. Os banhistas foram questionados sobre seus hábitos de compra e uso de protetor solar.


Copyright M. Kathol (tese de bacharelado, LMU Munique)


A maioria das pessoas ainda não estava ciente da poluição da água devido aos produtos cosméticos com proteção solar e outros produtos de higiene pessoal. Nós os informamos sobre nossas pesquisas e lhes sugerimos estratégias sobre como conciliar sua própria "segurança solar" com um comportamento ambientalmente amigável. Os banhistas estão abertos a encontrar soluções como a compra de cosméticos ambientalmente seguros, mas os produtos precisam permanecer acessíveis, já que o preço é muito importante para a escolha do consumidor.


Então, você pode se proteger E proteger também o meio ambiente aquático?


Acho que esta pergunta precisa ser respondida individualmente. Se você trabalha fora e em contato com a água, por exemplo, se você ensina esportes aquáticos, a escolha deveria ser usar roupas de proteção. Como um turista que tem o hábito de tomar bastante sol durante suas curtas férias, você deve procurar por cosméticos com proteção solar que sejam ecologicamente corretos, mesmo que custem um pouco mais. Além do mais, esses também serão bons para sua pele - e lembre-se também de todo o esforço de pesquisa que provavelmente foi investido em seu desenvolvimento! Estamos trabalhando nisso…


Trabalho em andamento: Incubação de amostras de água para testar a segurança do plâncton sob um cosmético DIY (faça você mesmo) em condições reais de luz (~ 2 m de profundidade da água) em uma praia mediterrânea. Licença CC4.0 BY.



Sobre a autora:


Olá e obrigada por terem vindo ao meu perfil. Estou feliz por contribuir para este blog e por alcançar outros amantes do Oceano. Minha formação universitária é em biologia e oceanografia. Passei 20 anos longe de casa estudando e trabalhando em outros países e em outros continentes. Tive a oportunidade de trabalhar como cientista e professora universitária. Atualmente, vivo de volta em casa e leciono em uma escola maravilhosa em Munique. A água é uma substância fascinante. Nenhuma vida é possível sem água líquida. A água molda nossos terrenos e toda a água do Oceano ajuda a manter a temperatura da Terra. Da próxima vez que você estiver na praia, pegue uma garrafa e encha-a com água do mar (limpa!). Cheire-a e agite-a. Compare com sua água mineral e você terá um primeiro vislumbre de que o Oceano está vivo.


#CiênciasDoMar #Oceanografia #BiologiaMarinha #ProtetorSolar #PoluiçãoProtetorSolar #Convidadas #Convidados #SabineSchultes #MulheresNaCiência


35 visualizações0 comentário