Os sulfuretos maciços em fontes hidrotermais de profundidade e os hidratos de gás natural em algumas fontes frias de metano despertam interesse para extração de recursos. No entanto, a escala do impacto ambiental, os serviços ecossistêmicos que podem ficar comprometidos e as possíveis medidas de mitigação devem ser tidas em conta na análise de custo-benefício da mineração no mar profundo (MMP) (Boetius e Haeckel 2018). A MMP poderá remover o habitat no local e criar plumas de sedimentos localizadas causadas pelas máquinas que irão operar no fundo do mar, possivelmente introduzindo misturas complexas de elementos potencialmente tóxicos na coluna de água (Hauton et al. 2017). As alterações climáticas são a principal preocupação com a extração de hidratos de metano do mar profundo, enquanto que os potenciais efeitos da remoção e resuspensão de sedimentos têm sido negligenciados. São escassas as experiências in situ com a fauna local, mas estas são consideradas essenciais para uma melhor avaliação do potencial impacto da MMP (e.g. Kwan et al. 2019). Neste projeto, serão realizadas experiências em fontes hidrotermais da Dorsal Média Atlântica e nas fontes frias de metano no noroeste do Pacífico. Este projeto visa desenvolver metodologias sólidas e descobrir biomarcadores que possam ser usados para avaliar e monitorizar o risco ambiental em ecossistemas quimiossintéticos de profundidade. Fornecerá conhecimento fundamental para responder à pergunta: Quais são os possíveis impactos ambientais da exploração de fontes hidrotermais e fontes frias de profundidade? Para responder a esta pergunta, serão abordados os seguintes objetivos: 1- Avaliar o estado ecotoxicológico de base em fontes hidrotermais e fontes frias de metano, utilizando bio ensaios, para avaliar a toxicidade de sulfuretos e sedimentos locais, e analisando biomarcadores comuns em espécies chave e dominantes (tarefa 1); 2-Quantificar os efeitos ecotoxicológicos da exposição in situ a sedimentos, sulfuretos e sedimentos/sulfuretos contaminados com cobre nos mexilhões Bathymodiolus platifrons e B.azoricus, respetivamente (tarefa 2); 3- Avaliar a linha de base e quantificar os efeitos da exposição in situ na assinatura isotópica estável de aminoácidos das duas espécies de Bathymodiolus e da fauna associada (tarefa 3); 4- Identificar potenciais proxies moleculares (biomarcadores) da exposição in situ nas espécies de Bathymodiolus através da proteómica comparativa baseada em iTRAQ / TMT seguido de verificação dos biomarcadores através do método de ELISA em sanduíche (tarefa 4); 6- Classificar o risco ambiental após exposições in situ utilizando um modelo de Peso de evidência (weight of evidence - WOE) (tarefa 5). Os aspetos inovadores desta proposta são: 1) primeiros ensaios in situ nas fontes frias de metano com o objetivo de compreender potenciais efeitos da resuspensão de sedimentos; 2) primeiro estudo dedicado à identificação de biomarcadores específicos da exposição em espécies quimiossintéticas de profundidade; 3) compreender melhor a evolução e adaptação a alterações ambientais em espécies congenéricas de differentes ambientes quimiossintéticos. Este projeto financiará a investigação do CIMA/UALG - estudos ecotoxicológicos e análise de risco - e do IMAR – estudos de alterações tróficas e análise de risco. O BiDiRisk irá beneficiar do financiamento já garantido para desenvolver as experiências in situ e recolha de amostras durante as expedições às fontes frias do Pacífico noroeste (2021, 2022) e para as análises de proteómica que serão realizadas pela Universidade de Ciência e Tecnologia de Hong Kong (HKUST), China. O projeto beneficiará ainda do financiamento das expedições na Dorsal Média Atlântica (2022/2023) para realizar as experiências in situ e recolher amostras nas fontes hidrotermais em colaboração com os investigadores do Instituto Francês de Pesquisa para a Exploração do Mar (Ifremer), França. Esta equipa internacional é composta por especialistas em ecologia e ecotoxicologia domar profundo, particularmente relacionado com o impacto ambiental da mineração no mar profundo (IR Mestre), ecologia bentónica do mar profundo e função do ecossistema, incluindo a resiliência das comunidades de fontes hidrotermais à perturbação natural e antropogénica (Colaço), ecologia bentónica, especializada na estrutura e funcionamento de comunidades do mar profundo em habitats quimossintéticos (Sarrazin), genómica marinha e proteómica com foco particular em fontes hidrotermais e fontes frias de metano do marprofundo (Qian). A equipa já colaborou em projetos e publicações anteriores para avaliar os impactos da MMP (ex. FP5 VENTOX, FP7 MIDAS, JPIOMining Impact II, Cuvelier et al.2018, Kwan et al. 2019, Van Dover et al. 2020, Smith et al. 2020). Os tópicos do presente projeto são tidos como prioritários de forma a suprir algumas das principais lacunas de conhecimento e a necessidade de propor novas metodologias para avaliação de risco.