O segredo por trás da ‘terra escura’ da Amazônia pode ajudar a acelerar a restauração florestal em todo o mundo

O desmatamento de áreas para agricultura e pecuária é a principal causa de degradação ecológica e perda de biodiversidade. A solução para mitigar esses danos depende de técnicas que melhorem a saúde do solo e a qualidade microbiana dessas áreas degradadas. Aqui, demonstramos que os altos teores de nutrientes e microbiológicos das Terras Escuras Amazônicas (ADE) podem promover o desenvolvimento de árvores utilizadas em projetos de restauração ecológica

Entre aproximadamente 450 aC e 950 dC, milhões de ameríndios que vivem na atual Amazônia transformaram o solo originalmente pobre por meio de vários processos. Ao longo de muitas gerações humanas, os solos foram enriquecidos com carvão de seus fogos de baixa intensidade para cozinhar e queimar lixo, ossos de animais, cerâmica quebrada, composto e esterco.

O resultado é a terra escura amazônica (ADE) ou terra preta, excepcionalmente fértil porque rica em nutrientes e matéria orgânica estável derivada do carvão vegetal, que lhe confere sua cor negra. Agora, cientistas do Brasil mostram que o ADE pode ser uma ‘arma secreta’ para impulsionar o reflorestamento – não apenas na Amazônia, onde 18% ou aproximadamente 780.000 km 2 foram perdidos desde a década de 1970 – mas em todo o mundo. Os resultados são publicados na Frontiers in Soil Science.

“Aqui mostramos que o uso de ADEs pode aumentar o crescimento de pastagens e árvores devido aos seus altos níveis de nutrientes, bem como à presença de bactérias benéficas e archaea na comunidade microbiana do solo”, disse o principal autor Luís Felipe Zagatto, aluno de pós-graduação do Centro de Energia Nuclear na Agricultura da Universidade de São Paulo, Brasil. “Isso significa que o conhecimento dos ‘ingredientes’ que tornam os ADEs tão férteis pode ser aplicado para ajudar a acelerar projetos de restauração ecológica”.

Imitando o reflorestamento em miniatura

Os pesquisadores conduziram experimentos controlados para imitar a sucessão ecológica e as mudanças no solo que acontecem quando o pasto em áreas desmatadas é ativamente restaurado para a floresta.

Seu objetivo era estudar como os ADEs, ou, em última análise, os solos dos quais o microbioma foi composto artificialmente para imitá-los, podem impulsionar esse processo.

Zagatto e seus colegas coletaram amostras de ADE da Estação Experimental de Pesquisa Caldeirão, no estado brasileiro do Amazonas, e como controle, solo agrícola da Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiróz, no estado de São Paulo.

Eles encheram cada um dos 36 potes de quatro litros com 3kg de terra, dentro de uma estufa com temperatura média de 34ºC para antecipar o aquecimento global além das temperaturas atuais na Amazônia entre 22 e 28ºC. Um terço dos vasos recebeu apenas solo controle, outro terço uma mistura 4:1 de solo controle e ADE, e outro terço 100% ADE.

Para imitar o pasto, plantaram em cada vaso sementes de capim braquial (Urochloa brizantha), forragem comum para a pecuária no Brasil, e deixaram suas mudas crescerem por 60 dias. Eles então cortam a grama e deixam apenas suas raízes no solo – território virgem para reflorestamento em miniatura.

Os pesquisadores então replantaram cada um dos três solos com sementes de árvores: ou com a espécie colonizadora Ambay pumpwood (Cecropia pachystachya), com Peltophorum dubium típico de florestas secundárias, ou com cedro branco (Cedrela fissilis), típico de floresta clímax.

As sementes germinaram e as mudas cresceram por 90 dias, após o que foram medidas a altura, a massa seca e a extensão das raízes.

Os cientistas quantificaram as mudanças no pH do solo, textura e concentração de matéria orgânica, potássio, cálcio, magnésio, alumínio, enxofre, boro, cobre, ferro e zinco ao longo do experimento.

Com métodos moleculares, eles também mediram mudanças na diversidade microbiana no solo.

Rico em nutrientes e micróbios benéficos

No início, os ADEs apresentaram maiores quantidades de nutrientes do que o solo controle: por exemplo, 30 vezes mais fósforo e três a cinco vezes mais de cada um dos outros nutrientes medidos, exceto manganês. O ADE também tinha um pH mais alto e continha mais areia e silte, mas menos argila. Após o experimento, os solos continham menos nutrientes do que no início, refletindo a absorção pelas plantas, mas os solos 100% ADE permaneceram mais ricos nestes do que os solos controle, enquanto os níveis de nutrientes eram intermediários nos solos 20% ADE.

Ao longo do experimento, solos com 20% ou 100% de ADE suportaram uma maior biodiversidade de bactérias e archaea do que os solos controle.

“Os micróbios transformam as partículas químicas do solo em nutrientes que podem ser absorvidos pelas plantas. Nossos dados mostraram que o ADE contém microrganismos que são melhores nessa transformação dos solos, fornecendo assim mais recursos para o desenvolvimento das plantas”, disse o co-autor Anderson Santos de Freitas.

“Por exemplo, os solos ADE continham táxons mais benéficos das famílias bacterianas Paenibacillaceae, Planococcaceae, Micromonosporaceae e Hyphomicroblaceae”.

Crescimento impulsionado

Os resultados também mostraram que a adição de ADE ao solo melhorou o crescimento e o desenvolvimento das plantas. Por exemplo, a massa seca de capim braquial aumentou 3,4 vezes em 20% ADE e 8,1 vezes em 100% ADE, em comparação com o solo controle. A adição de ADE também impulsionou o crescimento das três espécies arbóreas : mudas de cedro blanco e P. dubium foram 2,1 e 5,2 vezes mais altas em 20% ADE, e 3,2 e 6,3 vezes mais altas em 100% ADE, comparadas aos solos controle. Ambay pumpwood nem cresceu em solos de controle ou 20% ADE, mas prosperou em 100% ADE.

Os pesquisadores concluíram que o ADE pode aumentar o crescimento das plantas. “Nossos dados apontam para uma mistura de nutrientes do solo e microorganismos adaptados [no ADE] para melhorar o estabelecimento de plantas arbóreas em restauração”, escreveram eles. O autor sênior Dr. Siu Mui Tsai, professor do mesmo instituto, alertou: “O ADE levou milhares de anos para se acumular e levaria o mesmo tempo para se regenerar na natureza se usado. Nossas recomendações não são para utilizar o ADE em si, mas em vez de copiar suas características, principalmente seus microorganismos, para uso em futuros projetos de restauração ecológica”.