A zona mesopelágica se estende de 200 m até 1000 m de profundidade na coluna dágua e é um dos ambientes menos conhecidos do planeta. Sabe-se que os microrganismos quimiossintetizantes e heterotróficos presentes nessa região são os principais responsáveis por processos de importância global como o fluxo de matéria orgânica, a ciclagem de nutrientes e a bomba de carbono. A Bacia de Santos está localizada na região Sudeste do Brasil e tem papel importante na produção de óleo e gás no país. Esse trabalho foi realizado no âmbito do Projeto Santos Projeto Santos Caracterização Ambiental da Bacia de Santos, uma cooperação entre o IO-USP e a PETROBRAS/CENPES, e tem como objetivo caracterizar a diversidade e a distribuição dos procariotos presentes na zona mesopelágica da Bacia de Santos, que está sob a influência da Água Central do Atlântico Sul e Água Intermediária Antártica. As amostras de água foram coletadas em 2019, nas profundidades de 250 m e 900 m em 29 estações oceanográficas ao longo da bacia. As regiões V4 e V5 do gene 16S RNAr foram sequenciadas usando a plataforma Illumina e um total de 9002 ASVs de Bacteria e Archaea foram distribuídas em 48 amostras. Não foram encontradas diferenças significativas na riqueza e diversidade de espécies ao longo da latitude e da longitude utilizando os índices Chao1 e Shannon, mas a análise vertical mostrou maior diversidade de Shannon em 250 m. As comunidades foram agrupadas principalmente por profundidade, de acordo com a métrica de Bray-Curtis. As amostras foram dominadas por microrganismos quimiossintetizantes da ordem Nitrosopumilales (Nitrososphaeria), seguida pelos heterotróficos Pelagibacterales (Alphaproteobacteria) e Alteromonadales (Gammaproteobacteria). As duas profundidades compartilharam um total de 1019 ASVs, enquanto 3261 ASVs foram encontradas apenas a 250 m de profundidade e 3184 apenas a 900 m. Foram encontradas 40 famílias significativamente abundantes em pelo menos uma das profundidades. Os resultados indicam estratificação vertical das comunidades, com maior diversidade em 250 m, provavelmente devido a menor dominância dos grupos nessa região. A maioria das ASVs foram exclusivas de cada profundidade e muitas famílias foram encontradas em ambas as profundidades, mas representadas por diferentes membros. Esse resultado sugere que diferentes metabolismos do mesmo grupo estão adaptados às condições de profundidade de cada massa dágua encontrada na zona mesopelágica. As ordens mais abundantes encontradas nessa região mostram contribuição relevante para os ciclos do carbono e nitrogênio através principalmente da fixação de CO₂ e N₂, além de terem membros consumidores de DMSP e participarem da quimiossíntese na Bacia de Santos, Oceano Atlântico Sudoeste.

The twilight zone extends between 200 m and 1000 m depth of the ocean water column, and it is one of the least known environments in the planet. Evidence shows that microbial chemosynthesis and heterotrophy significantly contributes to global processes namely the vertical flux of organic matter, nutrient cycling, and the carbon pump. The Santos Basin is located in the Southeast-South region of Brazil and has a major role in oil and natural gas production. As part of the Santos Project Santos Basin Environmental Characterization, a cooperation between the IO-USP and PETROBRAS/CENPES, we characterized the diversity of prokaryotes found at the mesopelagic zone of the Santos Basin, which is under the influence of the South Atlantic Central Water and Atlantic Intermediate Water. Water samples were collected in 2019, at 250 m and 900 m of depth from 29 oceanographic stations across the basin. The regions V4 and V5 of 16S rRNA gene were sequenced using the Illumina platform and a total of 9002 different ASVs of bacteria and archaea were distributed in 48 samples. No differences in species richness and alfa diversity using Chao1 and Shannon indexes were found along latitude or longitude, however, vertical analysis showed higher Shannon diversity at 250 m of depth. The microbial communities were mainly grouped by depth, according to Bray-Curtis metric. All samples were dominated by members of chemosynthetic Nitrosopumilales (Nitrososphaeria), followed by heterotrophic Pelagibacterales (Alphaproteobacteria) and Alteromonadales (Gammaproteobacteria). Both depths shared 1019 ASVs, while 3261 ASVs were found only at 250 m and 3184 only in 900 m. We found 40 families significatively abundant in at least one of the depths. Results indicate vertical stratification of communities and higher diversity at 250 m, probably due to less dominance of groups in that region. Most ASVs were exclusive of each depth and many families were found in both depths but represented by different members in each one. This result shows that different metabolisms from the same group are adapted to the depth conditions of each water mass found in the mesopelagic zone. The most abundant orders found here highly contribute for nitrogen and carbon cycles mainly through N₂ and CO₂ fixation and their members are known for consuming DMSP and participating in the chemosynthesis of the Santos Basin, South Atlantic Ocean.