Dinâmica da Metanogênese na Bacia de Marajó: Fatores Ambientais e Vias Metabólicas na Produção de CH4 e CO2

• Processo: 25/05009-3
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 29 de junho de 2025
• Data de Término da vigência: 28 de junho de 2026
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Geociências
• Pesquisador responsável: André Oliveira Sawakuchi
• Beneficiário: Angela Ethelis Jimenez Martinez
• Supervisor: Henrique Oliveira Sawakuchi
• Instituição Sede: Instituto de Geociências (IGC). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Linköping University (LiU), Suécia
• Vinculado à bolsa: 23/00448-3 - CH4 e CO2 biogênicos e atividade microbiana de subsuperfície nas bacias do Acre e Marajó, BP.PD
• Assunto(s): Dióxido de carbono Metano Metanogênese Biogeoquímica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Co2 | Geobiologia | Metano | Metanogênese | Sedimentos orgânicos | Biogeoquimica

Resumo

A geração de metano (CH¿) e dióxido de carbono (CO¿) biogênicos no subsolo de bacias sedimentares é uma área relativamente pouco estudada, mas essencial para compreender os processos que ocorrem em grandes profundidades e sua relação com o ciclo global do carbono. Neste projeto, utilizaremos amostras com alto teor de carbono orgânico, obtidas em profundidades de até 924 m durante a fase de perfuração do projeto Trans-Amazônico na Bacia do Marajó, localizada no leste da Amazônia. Essas amostras são únicas e abrangem uma ampla variedade de condições geológicas e geobiológicas do subsolo.Por meio de experimentos de incubação em condições controladas, avaliaremos a produção de CH¿ e CO¿ biogênicos em ambientes anóxicos, considerando o impacto de fatores ambientais-chave, como temperatura e pressão, que influenciam a atividade microbiana e as vias metabólicas predominantes da metanogênese. Além disso, análises avançadas de isótopos estáveis (¿¹³CO¿, ¿¹³CH¿ e ¿²D-CH¿) serão empregadas para caracterizar as vias metabólicas utilizadas pelos microrganismos na produção de CH¿ e CO¿, permitindo avaliar como essas vias são afetadas por variações nas condições do subsolo. Técnicas de incubação serão implementadas em câmaras climáticas controladas, onde serão replicadas as condições de temperatura e pressão do subsolo. Além disso, as concentrações de CH¿ e CO¿ serão medidas por cromatografia gasosa para determinar as taxas de produção e a dinâmica desses gases ao longo do período de incubação.Os resultados obtidos contribuirão para um entendimento mais profundo dos processos de metanogênese e sua relação com o ciclo do carbono em bacias sedimentares do subsolo. Essas descobertas também aprimorarão os modelos que descrevem o comportamento dos gases biogênicos no subsolo e seu papel nos sistemas de armazenamento de carbono a longo prazo. Este estudo será conduzido em colaboração com a Universidade de Linköping, no Laboratório do Departamento de Estudos Temáticos - Mudanças Ambientais, sob a supervisão do Prof. Dr. Henrique Sawakuchi. O Prof. Sawakuchi possui ampla experiência na incubação e medição de fluxos de CH¿ e CO¿ biogênicos em diversos ambientes, incluindo ecossistemas aquáticos e terrestres, proporcionando uma compreensão abrangente de sua influência no ciclo do carbono. Sua expertise em técnicas avançadas de monitoramento e análise isotópica contribuirá significativamente para o desenvolvimento e a precisão deste estudo