Considerando os ventos predominantes, David J. Smith imaginou que as amostras de ar coletadas no topo de um vulcão adormecido no Oregon estariam cheias de assinaturas de DNA de microorganismos mortos da Ásia e do Oceano Pacífico. Ele não esperava que nada pudesse sobreviver à jornada através da atmosfera severa para a estação de pesquisa no Mount Bachelor Observatory, a uma altitude de 9.000 pés.
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"Eu pensei que basicamente não iríamos coletar nada além de biomassa morta", diz Smith, pesquisador do Ames Research Center da NASA.
Mas quando sua equipe chegou ao laboratório com as amostras, retiradas de duas grandes plumas de poeira na primavera de 2011, eles descobriram um bando de caronas. Mais de 27% das amostras bacterianas e mais de 47% das amostras de fungos ainda estavam vivos.
Por fim, a equipe detectou cerca de 2.100 espécies de micróbios, incluindo um tipo de Archea que só havia sido isolado na costa do Japão. "Na minha opinião, essa foi a arma fumegante", diz Smith. A Ásia, como ele gosta de dizer, espirrou na América do Norte.
Micróbios foram encontrados nos céus desde que Darwin coletou poeira varrida pelo vento a bordo do HMS Beagle a 1.600 quilômetros a oeste da África na década de 1830. Mas as tecnologias para análise de DNA, coleta de alta altitude e modelagem atmosférica estão dando aos cientistas uma nova visão da vida lotada no alto da Terra. Por exemplo, pesquisas recentes sugerem que os micróbios são atores ocultos na atmosfera, criando nuvens, causando chuva, disseminando doenças entre continentes e talvez até mudando o clima.
"Eu considero a atmosfera como uma estrada, no sentido mais literal do termo", diz Smith. "Ele permite a troca de microorganismos entre ecossistemas separados por milhares de quilômetros e, para mim, essa é uma conseqüência ecológica mais profunda que ainda não envolvemos completamente."
Os micróbios transportados pelo ar podem ter enormes impactos no nosso planeta. Alguns cientistas atribuem um surto de febre aftosa em 2001 na Grã-Bretanha a uma tempestade gigantesca no norte da África que carrega poeira e possivelmente esporos da doença animal milhares de quilômetros ao norte apenas uma semana antes dos primeiros casos relatados.
O vírus da febre catarral ovina, que infecta animais domésticos e selvagens, esteve presente apenas na África. Mas agora é encontrado na Grã-Bretanha, provavelmente o resultado dos ventos predominantes.
Cientistas que examinam o declínio dos recifes de corais em trechos quase intocados do Caribe estão apontando poeira e micróbios que o acompanham, agitados durante tempestades de poeira africanas e levados para o oeste como o culpado. Um fungo em particular que mata os marinhos chegou pela primeira vez em 1983, dizem os pesquisadores, quando uma seca no Saara criou nuvens de poeira que flutuavam no Atlântico.
No oeste do Texas, pesquisadores da Universidade de Tecnologia do Texas (Texas Tech University) coletaram amostras de ar a favor e contra o vento de dez confinamentos de gado. Os micróbios resistentes aos antibióticos foram 4.000% mais prevalentes nas amostras a favor do vento. Philip Smith, professor associado de ecotoxicologia terrestre, e Greg Mayer, professor associado de toxicologia molecular, disse que o trabalho estabelece uma linha de base para futuras pesquisas.
Eles concluíram um estudo de viabilidade a ser lançado no início de 2016 e querem examinar as questões de quanto as partículas viajam e se a resistência pode ser transmitida às bactérias nativas. Antibióticos, observa Mayer, existiam na natureza muito antes de os humanos pegarem emprestado. Mas o que acontece quando eles estão concentrados em lugares ou espalhados pelo vento?
O que está claro é que existem micróbios muito mais viáveis em lugares muito mais inóspitos do que os cientistas esperavam.
Pesquisadores do Instituto de Tecnologia da Geórgia, apoiados por uma bolsa de pesquisa da NASA, examinaram amostras de ar coletadas por um avião que voava durante furacões a milhas acima da Terra. Eles descobriram que as células vivas respondiam por cerca de 20% dos micróbios lançados pela tempestade.
"Não esperávamos encontrar tantas células bacterianas intactas e vivas a 10 mil metros", diz Kostas Konstantinidis, microbiologista do Instituto de Tecnologia da Geórgia.
Konstantinidis e sua equipe estão particularmente interessados em como os micróbios contribuem para a formação de nuvens e a precipitação. Núcleos em bactérias no ar iniciam a condensação. Alguns cientistas acreditam que os micróbios podem ter um papel importante na meteorologia. "Eles têm um grande potencial para afetar a formação de nuvens e o clima", acrescenta Konstantinidis.
Enquanto isso, Smith fica intrigado com a forma como os micróbios sobrevivem ou, talvez, reparam a si mesmos após jornadas de um dia inteiro na irrecuperável radiação da alta atmosfera. Um projeto da Nasa, o EMIST (Exposição de Microorganismos na Estratosfera), liderado por Smith, levou duas vezes bactérias formadoras de esporos a 125.000 pés acima do deserto do Novo México em um balão para investigar sua sobrevivência.
Para a NASA, o trabalho está relacionado à proteção planetária. Se uma nave espacial contaminada com bactérias da Terra chegar a Marte - que tem condições semelhantes à da estratosfera da Terra - e as bactérias sobreviverem, isso poderia complicar nossa busca por evidências de vida em Marte ou até mesmo matar micróbios nativos, se existirem.
Mas também tem possibilidades muito mais amplas. Como pesquisadores anteriores que exploraram a floresta procurando por drogas maravilhosas, os pesquisadores podem um dia encontrar remédios nos minúsculos habitantes da atmosfera. Talvez as bactérias atmosféricas possam nos oferecer o melhor filtro solar e proteção contra radiação.
“É extraordinário que um organismo que possa sobreviver a um ambiente tão duro seja, em muitos casos, uma única célula”, diz Smith. “Como eles estão fazendo o que estão fazendo?”
Um balão científico contém a experiência da NASA de expor os microorganismos na estratosfera (E-MIST) pouco antes do lançamento em 24 de agosto de 2014. O experimento expôs as bactérias da Terra à atmosfera superior para saber se poderiam sobreviver às condições adversas. (NASA)
