Investigation of novel microbial diversity and nitrogen cycling in lava tubes of Terceira, Azores, Portugal

Foi apresentado no 94th ESA Annual Meeting, em Albuquerque, New Mexico, o trabalho de:

Jennifer J.M. Hathaway1, Diana E. Northup1, and Maria de Lurdes N.E. Dapkevicius2. (1) University of New Mexico, (2) University of the Azores, Terceira.

The subterranean world of caves supports a diverse community of organisms, despite the lack of solar radiation and often low availability of nutrients. Lava tubes, one type of type of caves, are common in volcanic terrain worldwide, yet are understudied compared to their more famous limestone cave counterparts. The walls and ceiling of lava tubes are often covered in colorful microbial mats, however little is known about which organisms are present and what ecological roles they fulfill. One such ecological role could be cycling nitrogen within the cave systems. The oxidation of nitrogen provides energy for some types of microorganisms, and the microbial fixation of nitrogen makes nitrogen bioavailable. Study of the organisms responsible for N transformation in soil and aquatic habitats, continue to yield new discoveries. These analyses have not been conducted in subterranean habitats where N limitation is a major constraint on biological production. Understanding how the bacteria in lava tubes are able to obtain this scarce, critical element from a nitrogen-poor environment would provide greater insight into the ecological dynamics of lava tubes. Molecular methods were used to determine the diversity of species present in 11 Azorean lava tubes, and to determine if these bacteria are capable of participating in nitrogen cycling. Samples represented a range of colors of microbial mats, different precipitation and land use regimes above the lava tubes, and different aged lava flows.
Results/Conclusions
Twelve phyla have been identified using 16S rDNA analyses from the lava tubes, including Nitrospirae (nitrite oxidizers), Actinobacteria, Proteobacteria (four divisions), Bacteriodetes, Planctomycetes, Gemmatimonadetes, Verrucomicrobia, Chloroflexi, Firmicutes, OP10, and TM7. Ammonia oxidation is suggested to occur in 8 of the 11 caves study, base on the presence of the amoA gene. Nitrogen fixation is also suggested to occur in several caves. These results indicate microbial participation in nitrogen cycling in the lava tube ecosystem. We observed small differences in community composition among differently colored microbial mats, but no strong trend in community composition by color was found. Overall, lava tube microbial communities were revealed to contain significant diversity. These results will be used as the basis of a community analyses to compare the community structure in terms of abiotic factors such as soil and water chemistry as well as land use above the lava tubes.

Astrobiologia – dos tesouros subterrâneos à exploração do espaço

Maria de Lurdes Nunes Enes Dapkevicius (*)

FIGURA 1. Extensos tapetes microbianos recobrem as paredes da Gruta da Terra Mole, na Ilha Terceira, conferindo-lhe uma cor dourada.


FIGURA 2. Estruturas hexagonais em rochas do Algar do Carvão, na Ilha Terceira.

Quando, em 1953, Stanley L. Miller conseguiu produzir matéria orgânica a partir duma mistura redutora de gases semelhante ao que se acreditava ter sido a atmosfera da Terra primitiva, a pesquisa de vida noutros locais do Universo ganhou novo alento. O campo do saber humano que se dedica à pesquisa de vida fora do nosso planeta chama-se Exobiologia ou Astrobiologia, que pode definir-se como sendo o estudo da vida no espaço exterior à Terra. Como ainda não foi encontrada vida fora da Terra, presentemente o principal objectivo da Exobiologia é esclarecer se pode ou não existir vida noutros locais do Universo. Esta é uma questão fundamental da ciência, porque para além de aumentar os horizontes da Biologia, irá ajudar a responder a uma das grandes interrogações sobre a vida – o local onde se originou.
A pesquisa de vida no espaço faz-nos pensar em missões em zonas longínquas do Universo, mas na verdade esta busca começa aqui mesmo, no planeta Terra, do qual conhecemos ainda tão pouco. Sabe-se hoje em dia que existem na Terra muitos ambientes aparentemente inóspitos para a vida, por serem muito quentes, muito frios, demasiado salgados, sem água, sem luz, ou sem matéria orgânica que alimente os seres vivos. Contudo, tem-se encontrado vida na Terra em muitos destes ambientes, como os solos dos desertos mais secos do planeta ou as fontes geotermais submersas. As profundezas da Terra também abrigam comunidades microbianas que são independentes duma fonte de luz – utilizam, em seu lugar, energia química do basalto, uma rocha que abunda na Terra... e em Marte. A descoberta destes ecossistemas de profundidade levou alguns cientistas a pensar que a vida na Terra poderá ter principiado nas profundezas, tendo posteriormente migrado para a superfície, quando as condições da Terra primitiva se tornaram mais hospitaleiras. E em Marte? Poderá ter acontecido o mesmo?
Descobriu-se recentemente que Marte possui estruturas semelhantes a tubos de lava. Os tubos de lava são grutas em forma de túnel por onde passou uma corrente de lava resultante duma erupção vulcânica e existem também na Terra. Só nos Açores, Os Montanheiros, a sociedade espeleológica local, explorou mais de duzentas destas estruturas. Os tubos de lava não são, em princípio, locais muito acolhedores para a vida. A luz, que é a força motriz dos ecossistemas da superfície terrestre, não chega às zonas mais recônditas destas grutas, que podem ter vários quilómetros de extensão e o alimento (matéria orgânica) não abunda. Apesar disso, os microrganismos prosperam nas paredes e no tecto dos tubos de lava dos Açores, formando nalguns locais espessos tapetes com mais de um centímetro de espessura (figura 1). Se a vida sem luz e sem alimento orgânico é possível nos tubos de lava da Terra não o será também nos de Marte?
Antes de partir à aventura até ao planeta vermelho em busca de “marcianos microscópicos”, temos que desenvolver métodos para distinguir o que, num ambiente extremo, é vivo do que não o é. Parece fácil? Na fotografia da figura 2 pode ver-se umas estruturas hexagonais de cor avermelhada que existem no Algar do Carvão da Ilha Terceira. Minerais, com certeza! Pois, quando observadas ao microscópio electrónico, revelaram as estruturas nitidamente microbianas que se vêem na figura 3 e análises mais apuradas demonstraram a existência de dois elementos em concentrações elevadas: carbono ( que reforça a hipótese de se tratarem de estruturas vivas) e ferro (que leva a pensar em estruturas minerais). Então em que ficamos? Tratar-se-á, provavelmente, de microrganismos que utilizam o ferro como fonte de energia, depositando óxidos deste mineral.
Este e outros estudos feitos em tubos de lava da Terra preparam-nos para procurar vida mais além. Decorre, presentemente, na Universidade dos Açores um projecto de investigação financiado pela Fundação para a Ciência e Tecnologia do Ministério da Ciência, Tecnologia e Ensino Superior denominado “Compreender a Biodiversidade Microbiana Subterrânea. Estudos dos tubos de lava dos Açores” que tem como objectivos estudar a vida subterrânea para responder a algumas questões fundamentais em Biologia, como a compreensão do funcionamento da vida em ambientes extremos e a pesquisa de novas espécies microbianas. Este projecto tem também uma vertente de ciência aplicada, porque pretende compreender o impacto humano sobre as comunidades microbianas dos ambientes extremos, bem como pesquisar potenciais aplicações para estes microrganismos. Até ao momento, foram encontrados muitos isolados de bactérias que possuem a capacidade de impedir o desenvolvimento de microrganismos causadores de doenças e que são, por isso, promissoras como fontes de novos antibióticos. No projecto participa uma equipa numerosa, com elementos do CITA-A, d’Os Montanheiros e da Universidade do Novo México, nos Estados Unidos. No primeiro ano do projecto, foram explorados onze tubos de lava localizados na Ilha Terceira, mas estão previstas expedições a outras ilhas do arquipélago.
Os tubos de lava dos Açores albergam autênticos tesouros subterrâneos. Para além da sua beleza, que pode, nalguns casos, ser alvo duma exploração turística sustentável, contêm comunidades microbianas com potencial utilidade em termos industriais e podem ser um local de treino para a pesquisa de vida no espaço. A sua conservação é, por isso, prioritária. Os Montanheiros têm desenvolvido um esforço notável nesse sentido, mas é necessária a colaboração de todos os que, por um motivo ou por outro, visitam as grutas. O material que recobre a parede destas, de consistência mole e por vezes gelatinosa, é um espesso tapete de bactérias que poderá ter levado milénios a formar-se. Em muitas grutas, encontram-se grafitti nestes tapetes, alguns datados de há mais de vinte anos e que ainda não “cicatrizaram”. Deve evitar-se danificar estes tapetes, tal como não devem introduzir-se contaminantes no ambiente das grutas, nem matéria orgânica. Por isso, durante a visita a uma gruta não se deve comer, nem deixar ficar lixo, nem fazer necessidades fisiológicas. Desta maneira, os tesouros de beleza, conhecimento e valor que as grutas albergam passarão às gerações vindouras para que possam também admirá-los e tirar partido deles.

FIGURA 3. Fotografias ao microscópio electrónico de varrimento de estruturas hexagonais de rochas do Algar do Carvão, na Ilha Terceira. À direita, pode ver-se que estas estruturas são constituídas por filamentos, de origem microbiana.

(*) Professora auxiliarCentro de Investigação e Tecnologias Agrárias dos Açores (CITA-A)Universidade dos Açores - Departamento de Ciências Agrárias.

(In Diário Insular)

Potencialidades da Biodiversidade microbiana dos tubos de lava dos Açores

Realizou-se, no passado dia 30 de Novembro de 2008, uma palestra proferida pela Profª Maria de Lurdes Enes, do Departamento de Ciências Agrárias da Universidade dos Açores, na Associação os Montanheiros, sobre "Tesouros Subterrâneos: Potencialidades da Biodiversidade microbiana dos tubos de lava dos Açores". Esta palestra integrou-se nas comemorações dos 45 anos da Associação "Os Montanheiros".

A professora Lurdes Enes referiu os contributos que a investigação sobre as bactérias das grutas açorianas poderá dar a outros domínios do conhecimento, como por exemplo a proposta de novos métodos que poderão ser utilizados na exploração espacial, mais concretamente na exploração da vida em Marte ou na criação de medicamentos capazes de curar cancros, novos antibióticos, novos enzimas para detergentes ou mesmo bio-fuel. As grutas dos Açores correspondem a ambientes extremos, onde é difícil descortinar aquilo que é vivo do que não é. Tal como no planeta Terra, em Marte há tubos de lava. Pensa-se que o sítio mais provável para existir vida será aí, onde bactérias formam tapetes bacterianos.

Todas as grutas dos Açores possuem tapetes bacterianos, com espécies de interesse farmacológico. Na Universidade dos Açores, já se descobriram várias bactérias das grutas da Terceira com actividade microbiológica e espera-se que a futura investigação, a decorrer nas ilhas do Pico, São Miguel e Graciosa, consiga identificar muitas mais, com propriedades semelhantes. Para além do interesse farmacológico, o aspecto estético dos tapetes de bactérias existente em praticamente todas as grutas, pode ter um interesse turístico. Nesse contexto interessa estudar os impactos que a visitação produz nessas grutas, estudando períodos de visitação dessas cavidades, tempo de permanência e tipos de iluminação. Há que preservar esse riquíssimo património que é a diversidade microbiológica das grutas dos Açores, pois ele tem interesse científico, tecnológico, turístico e educacional.

(In Diário Insular)

Secretário do Ambiente valoriza colaboração de Os Montanheiros

O secretário regional do Ambiente e do Mar destacou, domingo à noite, a colaboração “extensa e profícua” existente entre o Governo dos Açores e a Sociedade Espeleológica “os Montanheiros”, em prol do ambiente na Região, nomeadamente no que se refere à exploração e conservação das grutas de lava.
Na sessão solene comemorativa do 45º aniversário daquela associação terceirense, realizada em Angra do Heroísmo, Álamo Meneses lembrou o trabalho em conjunto já realizado e reiterou o interesse do Executivo em continuar a apoiar as actividades d’ “Os Montanheiros” pela importância que representa para o conhecimento e fruição daqueles bens naturais.

As matérias relacionadas com a conservação e exploração das cavernas “estão entre as prioridades do Governo Regional, fazem parte do programa eleitoral e serão materializadas ao longo dos próximos anos”, garantiu o governante.
Álamo Meneses enfatizou o trabalho daquela sociedade espeleológica ao longo destes 45 anos, “quer na área da exploração, quer na da educação ambiental”, considerando que todo esse esforço tem que ter continuidade.
Na sessão solene, foi oradora convidada a Professora Maria de Lurdes Enes, do Departamento de Ciências Agrárias da Universidade dos Açores que proferiu uma palestra sobre as potencialidades da biodiversidade nos tubos de lava dos Açores.
Segundo a investigadora da Universidade dos Açores, cuja equipa tem trabalhado em conjunto com “Os Montanheiros”, há formas de vida únicas nas cavidades de lava que podem ser utilizadas, eventualmente, na produção de novos antibióticos, por um lado, e na exploração turística sustentada, por outro, dada a sua “beleza impar”.
(In Jornal Diário)

Azorean arthropods do it fast in dark caves

Azorean arthropods have diversified according to the age, area and relative isolation of each island within the archipelago. However, each group experiences these factors differently; hence their patterns of diversification differ according to their particular life histories. This is the main finding of a study conducted by Joaquín Hortal from the NERC Centre of Population Biology of the Imperial College, and Paulo Borges from the Azorean Biodiversity Group (CITA-A) of the University of the Azores, recently published in the Journal of Biogeography. The authors show that although the shape of the relationship between diversification and time is in general the same, different groups show different rhythms of evolution. They reach these conclusions within the first independent evaluation of the General Dynamic Model of Oceanic Island Biogeography, recently proposed by Robert J. Whittaker and colleagues, which merges the geological evolution of islands with the biological evolution happening on them. Borges and Hortal used the framework provided by this new model to study the relationship between the number of species that are single island endemics (i.e., exclusive of each island) and the age, area and isolation of each island. Within the Azores, cave species appear to have evolved quite quickly, producing a number of species during the initial stages of development of the islands, when cave systems formed by lava tubes and volcanic pits were abundant and pristine due to the high volcanic activity. When the islands settle, cave systems start to collapse, diminishing the area available for cavernicolous species, which eventually end up either facing extinction or surviving in the small crevices of the soil under the forest. This rapid pace of diversification and early decline is exclusive to cave arthropods and does not appear to be evident for the other arthropod groups studied. In most islands some lineages are still evolving into new species, so older islands show more exclusive species than younger ones, except for the older island, Santa Maria, where some groups show some decrease in the pace of diversification. Such differences between groups are caused by the opposing roles of the two components of diversification. When speciation is predominant, diversification is positive and the number of endemic species on an island increases. This pace slows down as extinction takes the lead, and diversification gets slower and eventually negative when the islands age and erode and they start to lose species numbers. While for most arthropods the Azores is a land full of opportunities, those inhabiting caves already feel the pressure of living in aging islands.Other factors, such as dispersal capacity, also affect the pace of diversification within the Azores, suggesting that the diversity of evolutionary responses in different kinds of organisms is so wide that no general model, like the one proposed by Whittaker and colleagues is able to predict the pattern and process of diversification of all living groups. What this model does, however, is to allow integration of deviations from the general pattern into a common theoretical framework. By relating these deviations with the particular characteristics of each group, we might be able to ascertain how and why evolutionary processes happen on the isolated archipelagos that constitute some of the few long-term experiments provided by nature.

(In The International Biogeography Society)

Tesouros naturais subterrâneos dos Açores

Realiza-se no dia 30 de Novembro, pelas 21:00H, uma palestra proferida pela Profª Maria de Lurdes Enes, na Associação os Montanheiros, à Rua da Rocha, em Angra do Heroísmo, intitulada "Tesouros Subterrâneos: Potencialidades da Biodiversidade microbiana dos tubos de lava dos Açores".

Esta palestra integra-se na comemoraçõa dos 45 anos da Associação "Os Montanheiros" e é ministrada no último dia da Semana da Ciência e Tecnologia.

A Organização da palestra esteve a cargo da Associação anteriormente referida.

(In Os Montanheiros)

Algar do Carvão: Um Algar Classificado

A espeleologia açoriana não se pode dissociar do Algar do Carvão. A história de "Os Montanheiros" desenvolveu-se a par das iniciativas empreendidas nessa cavidade. A única gruta classificada no Arquipélago dos Açores, que aguarda a protecção das suas congéneres.

A vulcano-espeleologia surgiu, no arquipélago dos Açores, em finais do século passado e encontra-se profundamente ligada ao Algar do Carvão. Situado na ilha Terceira, este algar começou a ser explorado a 26 de Janeiro de 1893. A prospecção foi empreendida, entre outros, por Cândido Corvelo e José Luís Sequeira. Em 1934, Didier Couto efectuou a segunda descida e elaborou o primeiro esboço (perfil) da cavidade. A primeira topografia do Algar do Carvão é da autoria de Montserrat e Romero (1983). O algar foi descido pela Sociedade de Exploração Espeleológica "Os Montanheiros" em Agosto de 1963 (ano da sua fundação).

Américo de Lemos Silveira, fundador de "Os Montanheiros", dirigiu as operações, que envolveram numerosos participantes. As obras de abertura de um túnel de acesso à gruta processaram-se de 28 de Maio de 1965 a 28 de Novembro de 1966. A entrada e a primeira escadaria no interior da cavidade foram edificadas em 1968. Nesse mesmo ano, a 1 de Dezembro, verificou-se a abertura ao público. Na década de 70 foi instalada luz eléctrica (1970), construída a actual escadaria (1977) e a casa-abrigo (1978). Os anos 80 viram o reconhecimento do valor da cavidade, com a sua classificação (1987) e a inauguração da nova instalação eléctrica (1988).

O Algar do Carvão foi classificado como Reserva Natural Geológica pelo Decreto Legislativo Regional nº 13/87/A. Dentro da área da reserva, definida pela linha que dista 100 metros da base dos cones que suportam o algar, são proibidas, sob pena de multa, quaisquer alterações no terreno, fauna ou vegetação.

Um geomonumento

O Algar do Carvão situa-se no interior da Ilha Terceira, perto do pico do mesmo nome (639 m), na Caldeira de Guilherme Moniz, a cerca de 1300 metros do Tentadero de Sto. Antão e a 14 quilómetros de Angra do Heroísmo. A melhor forma de chegar a essa “jóia da espeleologia açoriana” é através do ramal da ER5-2ª. Existe uma placa na estrada indicando a localização da cavidade.

O Algar do Carvão está associado ao Complexo Vulcânico do Pico Alto, correspondendo a uma chaminé vulcânica e desenvolvendo-se sob dois cones de escórias (bagacina). Estes cones de piróclastos assentam sobre rochas compactas, de natureza andesítica a traquítica, ricas em sílica. O algar é constituído por um troço subvertical de 45 metros de altura e dá acesso a três salas de dimensões consideráveis. Na zona mais interior, a cerca de 90 metros de profundidade, encontra-se um pequeno lago, alimentado pelas águas de infiltração.

Segundo "Os Montanheiros", as águas de precipitação que se infiltram facilmente através das escórias não consolidadas do cone vulcânico, ao penetrarem nas rochas compactas e muito fissuradas, de composição andesítica a traquítica, adquirem uma progressão mais lenta favorecendo a dissolução de sílica. Deste modo, depositaram-se, ao longo das fracturas, diversas estalactites de sílica. De facto, o tecto e as paredes da abóbada central estão decoradas por inúmeras estalactites, algumas de grandes dimensões, e no chão desenvolvem-se estalagmites maciças e dispersas que não apresentam grande altura. As paredes da sala mais interior estão recobertas de estalactites de lava e obsidiana (ou vidro vulcânico). Esta rocha que se caracteriza por arrefecimento rápido da lava é extremamente rara no interior das grutas. Devido à entrada de luz natural, as paredes da chaminé, encontram-se revestidas por povoamentos vegetais, surgindo desde espécies arbóreo-arbustivas, a fetos, musgos, líquenes e algas, nas zonas mais profundas.

Rosalina Gabriel, do Departamento da Ciências Agrárias do Campus de Angra do Heroísmo da Universidade dos Açores, efectuou da distribuição das comunidades vegetais do Algar do Carvão. O facto de não haver zona afótica nesta cavidade faz com que em toda a sua área surja flora mais ou menos desenvolvida. No primeiro troço da chaminé, as comunidades correspondem a uma extensão da vegetação potencial, a floresta húmida macaronésica. Ai dominam as espécies arborescentes como o Azevinho (Ilex perado), a Urze (Erica azorica) e o Loureiro (Laurus azorica). Segue-se outra zona onde os povoamentos se assemelham aos estratos herbáceos da floresta húmida açoriana. Nessa zona destacam-se as pteridófitas e, abaixo, ocorrem extensos povoados de briófitas. Na base do algar predominam as algas verdes. Saliente-se que o algar apresenta também fauna cavernícola. O Algar do Carvão encontra-se aberto ao público. Para o visitar basta contactar Os Montanheiros. Uma forma de descobrir as belezas encerradas nas grutas vulcânicas e aperceber-se da importância da sua conservação.

(In SPELAION)

MOST OUTSTANDING VOLCANIC CAVES OF AZORES ISLANDS AS POTENTIAL GEOSITES OF THE “AZORES GEOPARK”

Resume-se o trabalho de M.P. Costa J.C. Nunes , E.A. Lima , A.M. Porteiro , J. P. Constância , F. Pereira , P. Barcelos & P.A.V. Borges, sobre classificação das cavidades vulcânicas dos Açores, publicado na UNESCO Global Geoparks Network.

The impressive geodiversity of Azores archipelago and the high value (or relevance) of the sites that it includes justifies the proposal of the “Azores Geopark”, which is being prepared by the Azores Government, to present it to UNESCO and to propose their integration on the European and Global Geoparks Networks.
Given the archipelagic nature of the Region, it is proposed that the Azores Geopark includes a set of areas, well studied and delimited, spread all over the nine islands of the archipelago and neighboring seafloor. These areas are considered to be representative of the Azorean geodiversity and are selected among a broader group of sites taking into account the value of the geosites, trough a process of evaluation, on a quantification basis.
The ongoing Azores Geopark proposal includes 30 volcanic caves of Rank A (Table 1) among the 271 caves of the IPEA database, that were sorted (e.g. Rank A, B, C and D) in accordance to their importance in terms of scientific, singularity and beauty and integrity attributes. The ranking of Azorean caves is among the several contributions by “GESPEA”, the Working Group on Volcanic Caves of Azores, and is one of the functions of “IPEA”, the Azorean Speleological Inventory and Classifying System database.
This database incorporates six major classification issues (e.g. scientific value, potential for tourism, access, surrounding threats, available information and conservation status) and each classification comprises five classes (I to V) where the volcanic caves are sorted as a result of a weight calculation based on nine criteria: biologic component, geologic features, accessibility, singularity and beauty, safety, caving progress, threats, integrity and available information.
Table 1. Azores Volcanic Caves of Rank A.

Volcanic Cave Island
Furna do Enxofre Graciosa
Algar/Gruta do Alto do Morais Pico
Algar/Gruta do Canto da Serra Pico
Furna das Cabras II Pico
Furna de Henrique Maciel Pico
Furna do Frei Matias Pico
Furna Nova II Pico
Gruta da Ribeira do Fundo Pico
Gruta das Canárias Pico
Gruta das Torres Pico
Gruta do Cão Pico
Gruta do Mistério da Silveira I Pico
Gruta do Soldão Pico
Gruta dos Azevinhos Pico
Gruta dos Montanheiros Pico
Gruta dos Túmulos Pico
Furna Vermelha Pico
Gruta do Salazar Pico
Algar das Bocas do Fogo S. Jorge
Gruta da Rua do Paim São Miguel
Gruta de Água de Pau São Miguel
Algar do Carvão Terceira
Galeria da Queimada Terceira
Gruta da Madre de Deus Terceira
Gruta da Malha Terceira
Gruta das Agulhas Terceira
Gruta do Caldeira Terceira
Gruta do Chocolate Terceira
Gruta do Natal Terceira
Gruta dos Balcões Terceira

(In UNESCO)

Empresas Açorianas na área da microbiologia precisam-se

Para os Açores, a produção de bactérias pode representar um negócio muito lucrativo.
Afinal, não é novidade. Existem pequenas ilhas no Pacífico que já o fazem e nem se está a falar de uma indústria poluidora. “Pode dar origem ao que se chama ‘spin-offs’, empresas que se podem dedicar ao crescimento de bactérias que produzem substâncias úteis para fazer antibióticos ou outros produtos, e à sua exportação”, explica adiantando que “todos os resíduos têm de ser despoluídos antes de serem lançados fora. Nenhuma empresa é licenciada sem ter métodos
de contenção”. Os cuidados de contenção dos microrganismos são importantes.
“As bactérias podem ser benéficas nas grutas, mas fora tornarem-se invasoras. Isso vê-se a nível macro. A hortênsia é muito gira, mas está-se a tornar invasora, a roca-de-velha também. Há zonas do interior da ilha que parecem campos cultivados”, alerta. O equilíbrio das próprias grutas pode estar em risco. Lurdes Enes espera que a investigação em colaboração com a Universidade do México venha a abrir caminho para a sua protecção.

“Com este trabalho os ‘Montanheiros’ poderão propor acções de protecção das grutas ao Governo Regional ou a outras entidades de direito”, diz, olhando para Pardal, o membro da associação de exploração espeleológica que tem guiado o grupo pelas grutas da ilha.
É Pardal (Fernando Pereira) que fala de algumas situações mais preocupantes. “Com a gruta do Carvão, em São Miguel, tiveram de mudar os esgotos da cidade para não prejudicar o espaço, mas ainda hoje as pessoas colocam lixo lá e há até uma ‘tia’ que tem o tubo da máquina de lavar directamente para a gruta. Também aqui, no Porto Martins, existe a gruta da Madre de Deus, em relação à qual é preciso ter cuidado, e a câmara tem tido isso em conta, porque se está a falar de uma zona em que existe perigo para as próprias casa que posam ser construídas”. Os conselhos para conservar as grutas são simples, mas muitas vezes esquecidos. “As pessoas não devem comer, beber, fumar, usá-las como casa de banho, deitar lixo. Não devem alterar seja o que for, trazer rochas ou pedacinhos da parede, escrever nas paredes como os dedos ou seja lá como for. Para além disso há que considerar a zona circundante da gruta. Se houver fertilizações azotadas abundantes, o azoto vai entrar lá para dentro e fazer crescer outro tipo de bactérias que não as nativas. Vai perturbar o equilíbrio. Não se deve fazer construções em zonas que prejudiquem as
grutas ou usá-las como fossas sépticas”, adianta Lurdes Enes, que, ao longo dos próximos três anos, deverá explorar cerca de 10 por cento das grutas dos Açores. Dois mil e nove é o ano do Pico, uma ilha muito interessante, sobretudo devido à elevada prevalência de espécies endémicas. “Será interessante ver se esse endemismo também existe nas bactérias”. Por enquanto, Lurdes Enes vai frisando que as grutas são para proteger. Afinal, está-se a falar não só de locais muitas vezes de rara beleza, mas que encerram pequenos tesouros subterrâneos. Bactérias que podem servir para criar antibióticos, enzimas para detergentes e substâncias para outras indústrias, e até ser preciosas no combate a alguns tipos de cancro. É verdade.
As bactérias são valiosas.

* Todas as fotografias são propriedade de Kenneth Ingham. Estas fotografias podem ser usadas gratuitamente para publicações cientificas, palestras, iniciativas sem fim lucrativos com vista à conservação das grutas, e para trabalhos sem fins lucrativos que directamente beneficiem a organização responsável pelas grutas íncluidas nesta reportagem . Assistência por: Airidas Dapkevicius, Pedro Cardoso. Outros participantes: Diana Northup, Jennifer (Jenny) Hathaway, Félix Rodrigues, Fernando Pereira, Maria de Lurdes Nunes Enes Dapkevicius, Ana Rita Varela.

(In DI - Revista)

Da Terceira a Marte

A professora Lurdes Enes do Departamento de Ciências Agrárias da Universidade dos Açores, pronuncia-se sobre os contributos que o projecto de investigação sobre as bactérias das grutas açorianas poderá contribuir para outros domínios do conhecimento.
Mas como pode um estudo realizado nas grutas da Terceira ajudar a descobrir vida no espaço? Isso acontece porque estão a ser colocados em prática métodos que poderão ser utilizados na exploração espacial. “Projectos como este exploram ambientes em que é muito difícil distinguir o vivo do não vivo”, adianta Lurdes Enes, que exemplifica, apontando de novo para uma imagem no ecrã do portátil. “Quando tirámos esta fotografia, no Algar do Carvão, desta rocha coberta com hexágonos, pensávamos que estes eram só mineral. Depois das análises, verificámos que era demasiado carbono para ser algo inorgânico. Estavam lá bactérias. O que estamos aqui a falar é de descobrir a fronteira entre o vivo e o não vivo, o que é útil na exploração do espaço. Um dos membros que está ligado à nossa equipa, da Universidade do Novo México, é uma astrobióloga”.
A investigadora responsável dá mais um exemplo. “Em Marte há tubos de lava. Pensa-se que o sítio mais provável para existir vida será aí, onde bactérias formam tapetes bacterianos. Estes tubos de lava existem cá, pelo que estamos a fazer exactamente testar métodos que podem ser utilizados na investigação espacial”. Além de serem úteis na exploração espacial, as bactérias representam todo um universo por explorar. Diana Northup afirma que a sua missão é fazer com que as pessoas se interessem por conhecer o mundo das bactérias.
Até porque, diz, elas são bem menos aborrecidas do que nós. Pelo menos metabolicamente falando. “Elas comem ferro, magnésio, metano…Podem até usar a luz do sol,“comer” o sol, como as plantas”, diz, com uma gargalhada. Se Diana há muitos anos se dedica a dar palestras a alunos do ensino preparatório e a levar outros, já do secundário, ao laboratório da universidade, Lurdes Enes há muito que percebeu que o desconhecimento em relação às bactérias é generalizado. Vê isso com os seus próprios alunos. “Chegam aqui e têm reacções perfeitamente estranhas como ter medo. As bactérias podem ser patogénicas, mas não são entidadezinhas vingativas, que saem dos tubos e saltam por aí atrás de nós …”.

(In DI - Revista)

Tesouros subterrâneos

As bactérias são valiosas. Sabe-se hoje que podem servir para fazer antibióticos, biofuel e enzimas para detergentes. Algumas bactérias produzem substâncias que são úteis no combate a algumas formas de cancro. Nas 67 grutas identificadas na ilha Terceira, elas crescem e espalham-se pelo chão, pelas, paredes, tecto e locais onde a água se acumula.

A equipa que leva actualmente a cabo o estudo “Understanding Underground Biodiversity”- financiado pela Fundação Ciência e Tecnologia- formada por investigadores das Universidades dos Açores e do Novo México (Estados Unidos da América), em colaboração com a empresa Kenneth Ingham Consulting, tinha, no momento em que foi feita esta reportagem, explorado 11 das grutas da ilha. E já tinham sido detectadas duas bactérias desconhecidas até ao momento. Uma delas com grande potencial, retirada da zona mais profunda da Gruta das Agulhas, no Porto Judeu.

Num gabinete do pólo da Universidade dos Açores na Terra-Chã, Lurdes Enes, a investigadora- responsável, visivelmente cansada após um dia a percorrer, de joelhos, uma gruta onde nem é possível ficar de pé, chama a atenção para a imagem que aparece no portátil. “Veja: Colocámos várias bactérias patogénicas, como a salmonela, juntamente com aquela bactéria que descobrimos. Na zona onde ela estava as outras bactérias foram eliminadas”, explica. A seguir à explicação da colega, percebendo muito pouco das palavras de português, Diana Northup, da Universidade do Novo México finaliza: “Thats a good killing” (essa foi uma boa matança). E é disso que Diana anda à procura. “Tenho feito bastantes estudos na área dos antibióticos em grutas do Novo México, onde encontrámos resultados muito interessantes. Uma colega minha identificou bactérias que produzem substâncias extremamente promissoras no combate a doenças cancerosas. Chegámos à conclusão que as bactérias que vivem nas grutas mais isoladas, sem muito contacto com o exterior, são as melhores. E acreditamos que os Açores têm potencial”, diz, com o ar descontraído como a camisa, com grandes flores, ao estilo havaiano.
Seria da investigadora da Universidade do Novo México que surgiria a ideia para a realização de um primeiro estudo. Tudo começou em 2004, quando esteve na Terceira para uma conferência e conheceu os professores da UA Paulo Borges e Rosalina Gabriel, que a levaram a ver “tapetes bacterianos maravilhosos”. Entrariam em contacto com Lurdes Enes e, juntos, fariam um primeiro estudo nas grutas do Algar do Carvão e do Natal. “Queríamos ver, entre outras coisas, o efeito das visitas turísticas sobre a biodiversidade. Verificamos que no Algar do Carvão havia uma biodiversidade menor, visto que é uma gruta muito mais aberta, e que havia lá bactérias que produziam substâncias interessantes…. A partir daí, a professora Rosalina, o professor Paulo e a Diana, não me deixaram descansar”, lembra Lurdes Enes.

Além disso, o marido de Diana Northup, Kenneth Ingham, tem vindo a fotografar o potencial que se esconde nas grutas da Terceira. Fixou em imagem, com muito e complexo material fotográfico, não só os grandes mantos formados pelas bactérias, mas também o lado negativo, provocado pelos humanos. Seria também Kenneth Ingham, através da sua empresa, a resolver um impasse financeiro do qual o estudo estava dependente. Ainda hoje o faz, enquanto o financiamento da FCT não chega.
Mas, apesar das dificuldades, Lurdes Enes considera que conseguir a aprovação da FCT foi surpreendentemente simples. “Isto foi submetido à FCT em 2006. Mais ou menos nos finais de Junho, estava alinhavada a ultima fase do projecto para submeter. Um ano depois, recebemos uma carta a informar-nos que estava tudo bem, tínhamos conseguido o projecto… Fiquei surpreendida porque estes são processos complexos, mas penso que o interesse da investigação é claro”. O projecto conseguiria financiamento total, 200 mil euros. Isto porque une a defesa da biodiversidade, a investigação na área dos antibióticos e até abre caminho para a descoberta da vida em outros planetas.

(In DI - Revista)

Grutas Vulcânicas - Universidade efectua estudo

Notícia de 4 Fevereiro de 2008 do Jornal da Tarde da RTP Açores (terceira notícia).

A notícia pode ser visualizada em:

http://ww1.rtp.pt/multimedia/index.php?tvprog=1501

Ficheiro 2008.02.04

O Micro-Mundo mágico das cavernas

Decorreu, no Departamento de Ciências Agrárias da Universidade dos Açores, no edifício do Pico da Urze em Angra do Heroísmo, uma conferência proferida pela Professora Diana Northup da Universidade do Novo México sobre geomicrobiologia de grutas vulcânicas.Na introdução à conferência, o Professor João Madruga, Director do Centro de Investigação e Tecnologia Agrária dos Açores (CITA-A), referiu-se à importância desse tipo de trabalhos na região, pela necessidade de valorizar economicamente os recursos existentes no Arquipélago bem como encontrar o equilíbrio entre a conservação da biodiversidade, mesmo a microbiológica, e o turismo, que pode ter impactos negativos na visitação das grutas açorianas. João Madruga também apresentou o projecto financiado pela FCT "Understanding Underground Biodiversity: Studies of Azorean Lava Tubes" que conta com a parceria dos Montanheiros e de uma Empresa Americana de biotecnologia, a Keneth Ingham Inc.Diana Northup, referindo-se às funções dos microrganismos presentes nas grutas, como por exemplo, alargamento das cavidades, formação de novos minerais ou libertação de gases tóxicos que podem colocar em risco a saúde humana, também enfatizou os aspectos económicos associados a este tipo de investigação. Há interesse industriais associados aos resultados de investigações deste género, nomeadamente, para a produção de biocombustíveis, produção de medicamentos, produção de enzimas específicas para a indústria química ou produção de biosurfatantes para a produção de detergentes. Alguns trabalhos ainda não publicados apontam que algumas substâncias produzidas pelos microrganismos cavernícolas podem ajudar a combater o cancro.Nos Estados Unidos da América, ultimamente, este tipo de investigação tem sido amplamente apoiada quer pelo seu potencial económico como pela necessidade de compreender ambientes hostis, semelhantes aos que podem ser encontrados no planeta Marte, daí que a geomicrobiologia também tem grande interesse na astrobiologia. Nos trabalhos realizados pela equipa de Diana Northup foram encontrados novos grupos de bactérias, especializadas em extrair energia de determinados depósitos minerais, como enxofre, manganês, ferro e magnésio. O enxofre e o manganês são elementos abundantes no arquipélago açoriano, daí que se espere encontrar novos grupos taxonómicos de microrganismo.

(In Azores Digital)

Infiltração de águas das pastagens coloca em risco grutas açorianas

Paulo Borges, investigador do Departamento de Ciências Agrárias da Universidade dos Açores, explicou ao Diário dos Açores, que a pior ameaça que pode atingir os algares vulcânicos (grutas com um desenvolvimento subvertical) consiste, sobretudo, na "poluição gerada pela lixiviação da água das pastagens, que entram no ecossistema das cavidades vulcânicas, podendo ser muito prejudiciais, porque alteram a composição dos compostos bacteriológicos". Esta situação pode prejudicar o projecto que pretende avaliar, nos próximos três anos, as bactérias existentes nos algares vulcânicos e restantes cavidades subterrâneas, visando encontrar compostos químicos e substâncias que possam criar novos antibióticos de modo a contribuir para a biomedicina, tal como já aconteceu nos Estados Unidos da América. Questionado acerca da relevância do aumento de visitantes nas grutas açorianas, Paulo Borges sublinhou que "é um mal menor", adiantando que em 250 cavidades naturais existentes nos Açores "apenas 3 ou 4 é que estão a ser utilizadas turisticamente e, portanto, o problema maior prende-se com a actividade levada a cabo nos solos".O estudo que vai avaliar a quantidade de poluentes que infiltram os solos e bactérias existentes nas grutas foi aprovado e financiado pela Fundação Ciência e Tecnologia, com 200 mil euros e envolve o Centro de Investigação de Tecnologias Agrárias (CITA) e investigadores da Universidade do Novo México. O projecto subordinado ao tema, "Understanding Underground Biodiversity: Studies of Azorean Lava Tubes", é dirigido pela professora Maria de Lurdes Dapkevicius e onde participam os professores do Departamento de Ciências Agrárias da Universidade dos Açores, Célia Silva, Félix Rodrigues, Airidas Dapkevicius, Paulo Borges e Rosalina Gabriel. É no âmbito deste projecto que relaciona a presença humana e o seu impacto na diversidade microbiológica das grutas, que vai ser proferida uma conferência a ter lugar hoje no auditório do Campus de Angra do Heroísmo, no Pico da Urze. Intitulada "Sight Unseen: Diversity and Conservation of Life in Caves", a conferência será proferida pela professora da Universidade do Novo México, Diana Northup.Diana Northup, na intervenção que fará hoje, irá dar a conhecer que "as grutas são ainda um ambiente inexplorado no que toca à pesquisa de compostos bioactivos, como por exemplo antibióticos, que podem ser utilizados na indústria farmacêutica".

(In Diário dos Açores)

Biodiversidade em grutas

O número de visitantes nas grutas dos Açores tem aumentado significativamente nos últimos anos o que pode levar a uma alteração do equilíbrio dinâmico do ambiente natural dessas grutas ao modificar a qualidade do ar e ao introduzir microrganismos estranhos ao sistema. O alerta é de Diana Northup, professora da Universidade do Novo México nos Estados Unidos da América, que apresenta no próximo dia 30, no Auditório do Campus de Angra do Heroísmo da Universidade dos Açores, pelas 14h30, uma conferência proferida intitulada "Sight Unseen: Diversity and Conservation of Life in Caves", integrada nas actividades do projecto do Departamento de Ciências Agrárias da academia açoriana.Segundo Diana Northup, que foi editora convidada da prestigiada revista internacional Geomicrobiology Journal, "as grutas são ainda um ambiente inexplorado no que toca à pesquisa de compostos bioactivos, como por exemplo antibióticos", que podem ser utilizados na indústria farmacêutica. A investigadora acrescenta que os biofilmes, complexos ecossistemas microbianos, das grutas açorianas "assemelham-se aos dos Estados Unidos, pelo que poderão também conter novos organismos". A maior parte da actividade bacteriana na natureza ocorre com as bactérias organizadas em comunidades sob a forma de um biofilme.A associação dos organismos em biofilmes constitui uma forma de protecção ao seu desenvolvimento, fomentando relações simbióticas e permitindo a sobrevivência em ambientes hostis.Northup estuda a biodiversidade em grutas desde 1984, tendo-se formado em Biologia na Universidade do Novo México.Desde então investiga a diversidade microbiológica em tubos de lava com vista a compreender a forma como alguns microrganismos ajudam a produzir depósitos ferromagnéticos nesses ambientes extremos ou como é que esses microrganismos participam na formação de precipitados de carbonato de cálcio, entre muitos outros aspectos incluindo estudos do impacto na biodiversidade microbiológica de grutas pela visitação humana. O projecto "Understanding Underground Biodiversity: Studies of Azorean Lava Tubes", coordenado pela Professora Maria de Lurdes Dapkevicius e onde participam os Professores do Departamento de Ciências Agrárias da Universidade dos Açores; Célia Silva, Félix Rodrigues, Airidas Dapkevicius, Paulo Borges e Rosalina Gabriel, foi aprovado e financiado pela Fundação Ciência e Tecnologia.

(In Diário dos Açores)

Bolsa Pós-Doutoramento

Bolsa de Pós-Doutoramento (BPD) - Projecto PTDC/AMB/70801/2006
14.1.2008

No âmbito do Projecto PTDC/AMB/70801/2006Encontra-se aberto concurso para atribuição de uma Bolsa de Pós-Doutoramento (BPD) no âmbito do projecto “Compreender a Biodiversidade Subterrânea: Estudo dos Tubos de Lava dos Açores”, de referência PTDC/AMB/70801/2006, financiado pela Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT), e que irá decorrer no Centro de Investigação e Tecnologias Agrárias dos Açores (Universidade dos Açores), nas seguintes condições:1. Duração, regime de actividade e remuneração:1.1 – Duração: A bolsa tem início previsto para Fevereiro de 2008 e terá a duração de 12 meses, eventualmente renovável, até ao limite máximo de 36 meses, mediante avaliação intercalar do desempenho do bolseiro. À avaliação global de insuficiente está associada a caducidade da bolsa.1.2 – Regime de actividade: O desempenho de funções é efectuado em regime de exclusividade, conforme Regulamento de Formação Avançada de Recursos Humanos da FCT (http://www.fct.mctes.pt/pt/apoios/formação/ambitoprojectos).1.3 – Remuneração: De acordo com a tabela de valores das Bolsas de Investigação no país atribuídas pela FCT (€1495,00 + € 79,57 de seguro social voluntário), sendo o pagamento efectuado por transferência bancária.Seguro contra acidentes pessoais.2. Objecto de actividade:2.1 – Constituem objectivos do projecto:a. Estudar a biodiversidade dos biofilmes microbianos dos tubos de lava: identificar os microrganismos a eles associados por métodos dependentes e independentes da cultura laboratorial (técnicas microbiologia clássica e de filogenia molecular).b. Estudar o potencial antimicrobiano dos microrganismos oriundos das grutas contra patógenos resistentes a antibióticos. Isolar caracterizar parcialmente antibióticos de origem microbiana.c. Compreender o ambiente físico em que vivem os microrganismos das grutas.d. Encontrar indicadores biológicos que sirvam de substitutos para a avaliação da biodiversidade dos biofilmes microbianos.e. Fornecer informação a vários tipos de grupos-alvo (políticos, técnicos, científicos, didácticos, visitantes, etc.) para divulgar o conhecimento produzido e promover a exploração equilibrada das grutas. 2.2 – O trabalho a desenvolver pelo bolseiro no âmbito do projecto compreende a utilização de:a) Técnicas de biologia molecular;b) Técnicas de manutenção de culturas microbianas;c) Técnicas de análise química instrumental (cromatografias);d) Trabalho de campo de natureza espeleológica.3. Orientação científica:Doutora Maria de Lurdes Enes Dapkevicius; Prof. Doutor Paulo Borges; Doutora Rosalina Gabriel; Doutora Célia Silva; Prof. Félix Rodrigues; Doutora Diana Northup.4. Qualificações e requisitos exigidos:Os candidatos devem ser detentores de um Doutoramento na área das Ciências da Vida, nomeadamente, Biologia, Microbiologia, Bioquímica, Biologia Molecular ou afins.Serão factores preferenciais possuir experiência comprovada de investigação prévia em biologia molecular, sistemas de manutenção de culturas microbianas, técnicas de análise química instrumental e bom domínio, oral e escrito, das línguas portuguesa e/ou inglesa.5. Critérios de avaliação das candidaturas:A avaliação das candidaturas terá em conta o mérito do candidato, considerando a formação académica, o perfil curricular e a experiência em investigação científica relevante para o projecto em questão, em particular, experiência na coordenação de projectos de investigação. A avaliação curricular poderá ser complementada por entrevista, se o júri o considerar necessário.6. Documentos de candidatura:6.1 – As candidaturas serão formalizadas por carta de motivação dirigida ao presidente do júri do concurso, acompanhadas da seguinte documentação:a) – Cópia de certidão de habilitações académicas (Licenciatura e Doutoramento), com lista descriminada das avaliações obtidas;b) – Cópias do documento legal de identificação e do cartão de contribuinte;c) – Curriculum vitae pormenorizado (máximo 10 páginas);d) – Cartas de recomendação (máximo 2).6.2 – A não apresentação dos documentos mencionados nas alíneas a) a c) do número anterior constituirá motivo de não admissão ao concurso.Nota:O presente Edital será publicitado em http://www.angra.uac.pt/gba .7. Candidaturas:O período de candidaturas decorre entre 14 e 28 de Janeiro de 2008 (data de correio) e as propostas de candidatura deverão ser enviadas por via postal para:Doutora Maria de Lurdes Enes DapkeviciusUniversidade dos AçoresDepartamento de Ciências AgráriasCITA-ATerra Chã9701-851 Angra do Heroísmo Esclarecimentos adicionais poderão ser solicitados através da morada electrónica mariaenes@notes.angra.uac.pt ou pborges@uac.pt, ou ainda pelo telefone 295 402 200 (Doutora Maria de Lurdes Enes Dapkevicius ou Doutor Paulo Borges).

Biodiversidade em Grutas -Conferência

Uma conferência sobre biodiversidade de grutas, proferida por Diana Northup, professora da Universidade do Novo México, tem lugar no dia 30 deste mês, pelas 14H30, no auditório do Campus de Angra do Heroísmo, no Pico da Urze.Intitulada “Sight Unseen: Diversity and Conservation of Life in Caves”, a conferência está integrada nas actividades do projecto do Departamento de Ciências Agrárias da Universidade dos Açores “Understanding Underground Biodiversity: Studies of Azorean Lava Tubes”, dirigido pela professora Maria de Lurdes Dapkevicius. Diana Northup estuda a biodiversidade em grutas desde 1984. Formou-se em Biologia na Universidade do Novo México, nos EUA, a e praticamente desde então que investiga a diversidade microbiológica em tubos de lava com vista a compreender a forma como alguns microrganismos ajudam a produzir depósitos ferromagnéticos nesses ambientes extremos ou como é que esses microrganismos participam na formação de precipitados de carbonato de cálcio, entre muitos outros aspectos, incluindo estudos do impacto na biodiversidade microbiológica de grutas pela visitação humana.Diana Northup foi editora convidada da prestigiada revista internacional Geomicrobiology Journal.

(In Diário Insular)