Pântanos ficam mais fortes quando confrontados com o aumento do dióxido de carbono

Pântanos ficam mais fortes quando confrontados com o aumento do dióxido de carbono As plantas do pântano respondem ao aumento do CO2 através do cultivo de muitos caules pequenos, criando um pântano mais denso que pode proteger contra o aumento do nível do mar

Fotos: Adam Langley, Kimbra Cutlip, Maria Sharova / SERC, Tom Mozdzer/SERC

Odióxido de carbono é um alimento vegetal para livros. As plantas absorvem dióxido de carbono (CO2) e liberam oxigênio; portanto, não é surpresa que o aumento das emissões de CO2 tenha um efeito semelhante aos esteróides na flora mundial. No entanto, as plantas precisam tomar uma dieta equilibrada de dióxido de carbono, nitrogênio e outros nutrientes para crescerem grandes e altas. Os cientistas descobriram que o resultado de uma dieta rica em CO2 pode ser um padrão incomum de crescimento. Câmaras experimentais no Pantanal de Pesquisa de Mudança Global. Dentro de câmaras como essas, os cientistas aumentam a concentração de dióxido de carbono (CO2) desde 1987, para ver como as plantas de pântanos crescerão em um mundo com alto teor de CO2

A equipe de pesquisa observou os efeitos do dióxido de carbono e nitrogênio nas plantas de pântanos em câmaras experimentais

Uma equipe de pesquisadores do Centro de Pesquisa Ambiental Smithsonian (SERC) que trabalha em um pântano no rio Rhode em Edgewater, Maryland, recentemente analisou mais de perto como os altos níveis de CO2 afetam o crescimento das plantas do pântano. Eles sabiam que o dióxido de carbono tem um efeito positivo na biomassa geral das plantas de pântanos e supunham que plantas individuais devessem estar produzindo caules maiores. Mas os resultados do estudo, publicado recentemente na revista Nature Climate Change , mostraram plantas produzindo caules menores, porém mais abundantes. O local de campo, onde dezenas de cientistas conduzem experimentos, é pontilhado com engenhocas de plástico e atravessado por calçadões, cabos e mangueiras

Pesquisadores como Pat Megonigal (à esquerda) estudam as mudanças climáticas neste pântano de 125 acres em um trecho não desenvolvido do rio Rhode há mais de três décadas

“Acho que ninguém esperava isso”, diz o principal autor Meng Lu. “Todo mundo pensou, tudo bem, [as plantas] aumentaram, a biomassa aumentou, então a altura, a largura, tudo deve aumentar. Mas esse não é o caso em um pântano.

Lu e sua equipe trabalharam no Pantanal de Pesquisa em Mudanças Globais (GCRW) no SERC, onde os cientistas vêm experimentando o enriquecimento de CO2 desde 1987. Com base em três décadas de dados, eles descobriram que a biomassa total de pântanos que crescem em dióxido de carbono as câmaras aumentaram 20%, mas a biomassa de caules individuais encolheu 16%.

Esse efeito de “redução da haste” é causado por uma relativa falta de nitrogênio em comparação ao aumento do dióxido de carbono. “Há bastante nitrogênio nas zonas úmidas das marés, mas quando as plantas crescem sob CO2 elevado, elas realmente podem crescer mais rapidamente e, portanto, precisam de mais nitrogênio nutritivo crítico para crescer”, diz Patrick Megonigal , co-autor do estudo quem executa o GCRW. Quando as plantas são limitadas em nitrogênio, elas respondem espalhando suas raízes mais profundamente no solo, buscando mais nutrientes do solo. Keryn Gedan , professor assistente de biologia na Universidade George Washington e não associado ao estudo, diz que essa resposta é típica para muitos tipos de plantas. Porém, para plantas clonais como pântanos, o crescimento radicular está inerentemente ligado à formação de hastes acima do solo. “O que é único nas plantas clonais é que, à medida que constroem sua biomassa subterrânea - enviando essas raízes e rizomas forrageiros - eles também estão automaticamente criando novos caules, porque é assim que as plantas clonais se espalham e crescem”, diz Gedan. Embora as plantas clonais com recursos limitados de nitrogênio continuem a crescer novas hastes acima do solo, essas hastes são mais curtas e mais finas devido à deficiência de nutrientes. No cenário de dióxido de carbono elevado, os pesquisadores descobriram que a altura do caule diminuiu 5% e o diâmetro declinou 10%. A equipe também conduziu um segundo experimento, no qual aumentaram o dióxido de carbono e o nitrogênio, descobrindo que o efeito de redução do caule desapareceu quando os dois nutrientes estavam disponíveis em abundância.

No entanto, parece haver uma troca entre crescimento radicular e crescimento de parte aérea. As plantas do segundo experimento cresceram caules mais altos e tiveram uma biomassa acima do solo, mas a produtividade das raízes diminuiu 15% em comparação com o cenário dominante do dióxido de carbono. As raízes mais densas associadas ao dióxido de carbono elevado permitem que o pântano construa mais solo, o que dá às zonas úmidas uma chance de combate diante do aumento do nível do mar.

O crescimento de uma planta se correlaciona com a quantidade de carbono consumida, e Bert Drake (verificando as medidas) inicialmente criou um experimento elegante para monitorar o crescimento no pântano O ecologista Meng Lu mede lâminas verdes de junco no Pantanal de Pesquisa de Mudança Global, no Centro de Pesquisa Ambiental Smithsonian, em Maryland. Lu liderou uma descoberta de que sob dióxido de carbono mais alto, sedas como essas crescem caules mais curtos e mais finos

“As zonas úmidas de hoje serão capazes de sobreviver a uma taxa mais alta do nível do mar do que as zonas úmidas do passado”, diz Megonigal. “Enquanto as taxas de aumento do nível do mar estão acelerando, existem mecanismos pelos quais esses ecossistemas, com suas plantas e micróbios, podem aumentar sua taxa de ganho de elevação”.

A densidade e o tamanho das hastes acima do solo também podem afetar o ganho de elevação nos pântanos. “O ganho de elevação ocorre por meio de dois mecanismos: as partículas de sedimentos podem aderir à própria planta, ou a principal maneira é que as plantas diminuem o fluxo de água, deixando as partículas assentarem mais”, diz Simon Mudd, professor de processos da superfície da terra na região. Universidade de Edimburgo, que não está associado ao estudo. Embora as hastes finas sejam geralmente menos eficazes na retenção de sedimentos, a alta densidade de hastes neutraliza a perda de diâmetro. Mudd descreve o efeito do dióxido de carbono no crescimento do caule como um ciclo de feedback negativo: à medida que o nível do mar aumenta devido às mudanças climáticas, as plantas do pântano melhoram na captura de sedimentos e contribuem para o ganho de elevação. Em um mundo em que o nível do mar está subindo, esse mecanismo de proteção é vital para a causa da preservação dos ecossistemas das zonas úmidas e da proteção do litoral diante de desastres naturais. Não apenas as zonas úmidas costeiras absorvem energia de superaquecimentos e furacões, mas Megonigal diz que elas também mantêm um pouco de carbono e poluentes fora da atmosfera, armazenando-os em seu solo. Para a fração relativamente pequena da Terra que eles cobrem, ele diz que esses ecossistemas estão fazendo “mais do que seu quinhão” de mitigação climática. Embora os pântanos por si só não sejam suficientes para resolver as mudanças climáticas, sua resiliência dá motivos para algum otimismo.

América do Sul abriga mais de 2,5 mil espécies de sapos, rãs e pererecas

por *André Julião Fotos: ICMBio,Tiago Gomes dos Santos

Pesquisadores brasileiros realizaram o mais completo levantamento de anfíbios anuros – grupo composto por animais de quatro patas, corpo curto e que não possuem cauda, como sapos, rãs e pererecas – da América do Sul, contabilizando 2.623 espécies. O trabalho, apoiado pela FAPESP, resultou no livro Biogeographic Patterns of South American Anurans, publicado pela editora Springer

Além de atualizar o número de espécies registradas até 2017, a publicação traz mapas de diversidade de espécies, de funções ecológicas exercidas por elas, de diversidade filogenética (diferentes linhagens evolutivas) e de endemismos. Os dados oferecem subsídios para a criação e a gestão de políticas de conservação. O último levantamento do tipo havia sido publicado em 1999, em um livro editado por William E. Duellman, professor emérito da Universidade do Kansas, nos Estados Unidos, intitulado Patterns of Distribution of Amphibians: A Global Perspective (Padrões de Distribuição de Anfíbios: Uma Perspectiva Global). Na ocasião, o pesquisador norte-americano havia registrado 1.644 espécies no continente sul- -americano e publicou uma série de mapas indicando como essa diversidade estava distribuída. Na era pré-SIG (Sistema de Informação Geográfica), esse pesquisador tinha poucos recursos para analisar os processos ecológicos e evolutivos que geraram os padrões observados. Já neste novo livro, o grupo brasileiro compilou informações de diferentes bancos de dados e da literatura científica produzida até então sobre o tema. Além disso, o uso de ferramentas de SIG permitiu aos pesquisadores fazer análises não abordadas por Duellman. “Apesar de vários estudos terem sido desenvolvidos desde o último levantamento, todos foram muito

focados em algum grupo específico de anfíbios anuros ou em alguma região da América do Sul”, disse Tiago da Silveira Vasconcelos, pós-doutorando da Faculdade de Ciências da

Universidade Estadual Paulista (FC-Unesp), em Bauru, e primeiro autor da obra. Vasconcelos realizou parte do trabalho no âmbito do projeto “Macroecologia de anfíbios anuros do Cerrado e Mata Atlântica: modelagem de distribuição potencial, influência de mudanças climáticas e áreas prioritárias para conservação”, que integra o Programa de Pesquisa sobre Mudanças Climáticas Globais da FAPESP.

Os outros autores são Fernando Rodrigues da Silva, professor do Centro de Ciências e Tecnologias para a Sustentabilidade (CCTS), da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar), em Sorocaba; Tiago Gomes dos Santos, professor da Universidade Federal do Pampa (Unipampa); Vitor H. M. Prado, professor da Universidade Estadual de Goiás e Diogo Borges Provete, professor da Universidade Federal de Mato Grosso do Sul (UFMS).

Floresta e montanha

O levantamento confirma – como apontado em trabalhos anteriores – que as regiões mais diversas do continente são a Amazônia Ocidental e a Mata Atlântica da região Sudeste do Brasil. A alta diversidade nessas áreas se dá, sobretudo, devido ao encontro de floresta com montanhas.

No caso da parte oeste da Amazônia, a proximidade com a Cordilheira dos Andes. Na Mata Atlântica, a Serra do Mar – que se estende do Rio de Janeiro ao Rio Grande do Sul – e a Serra da Mantiqueira, nos estados de São Paulo, Minas e Rio.

Mapas de diversidade de espécies, funções ecológicas e endemismos

Boana joaquini, espécie endêmica de Santa Catarina e Rio Grande do Sul

Leptodactylus chaquensis

Gastrotheca_sp

Limnomedusa macroglossa

Melanophryniscus admirabilis

Melanophryniscus_vilavelhensis

Phyllomedusa iheringii

“As florestas tropicais, quando asso- ciadas a topografias acidentadas, geram uma grande diversidade de espécies e funções ecológicas. Por isso, são extre- mamente importantes para a conserva- ção dos anfíbios anuros na América do Sul como um todo”, disse Vasconcelos. No entanto, os autores ressaltam que áre- as relativamente pobres em espécies, como o Cerrado, também precisam de atenção, dada a importância desses sapos, rãs e pe- rerecas em serviços ecossistêmicos como o ciclo de energia e nutrientes, bem como o controle de pragas agrícolas.

A região do Cerrado é uma das maiores produtoras agrícolas do país.

“A preservação de anfíbios anuros, mesmo que sejam espécies comuns e am- plamente distribuídas, é extremamente importante para a manutenção das teias alimentares. Isso garante o controle na- tural de pragas agrícolas ou de mosquitos vetores de doenças como dengue, febre amarela e chikungunya, por exemplo.

Uma redução drástica de anfíbios pro- vavelmente levaria a surtos de doenças em humanos e nas plantações”, disse Vasconcelos. Ainda de acordo com o autor, regiões pobres em espécies não abrigam, necessariamente, apenas espé- cies comuns. Esse é o caso das porções central e sul dos Andes, que concentram um alto grau de diversidade filogenéti- ca e de espécies endêmicas (que ocor- rem apenas naquela região).

“Nosso estudo dá um direcionamen- to para os pesquisadores irem a campo tentar desvendar, evolutivamente, o que aconteceu para esse padrão ter ocorrido. É importante preservar essas áreas para não perdermos o legado evoluti- vo da história da vida na Terra”, dis- se o pesquisador. O trabalho teve ain- da Auxílio à Pesquisa na modalidade Jovens Pesquisadores com o projeto “Influência de processos ecológicos e evolutivos na estruturação de comuni- dades de anfíbios em diferentes escalas espaciais e temporais”, coordenado por Fernando Rodrigues da Silva, dentro do Programa BIOTA-FAPESP. Contou também com bolsa de pós-doutorado para Diogo Borges Provete. Todos os autores tiveram auxílio da FAPESP du- rante a pós-graduação no Instituto de Biociências, Letras e Ciências Exatas (Ibilce) da Unesp, em São José do Rio Preto, sob orientação da professora De- nise de Cerqueira Rossa-Feres, a quem eles dedicam a obra.

Sunkirum, uma das canoas movidas a energia solar, navega no rio Pastaza

A canoa do sol, dos amazônidas do Equador

Fotos: Pablo Albarenga

Grupos indígenas equatorianos esperam que a inovação reduza a quantidade de óleo extraído da floresta e volte a ser trazida à luz

Uma canoa desliza silenciosamente rio acima através de uma paisagem de nuvens luminosas e refletidas na água. Uma equipe de jovens indígenas está a bordo.

Esses navios são uma parte essencial e onipresente da vida na Amazônia equatoriana, mas este possui uma diferença extremamente simbólica em relação aos seus antecessores. É alimentado pelo sol.

Os nove membros do grupo indígena Achuar a bordo estão voltando para casa depois de aprenderem sobre energia solar e instalação. É um desenvolvimento tecnológico que eles esperam usar em sua batalha com uma fonte de energia mais tradicional que ameaça sua própria existência. O petróleo”. “

Nantu e seus colegas verificam o estado dos painéis solares de uma canoa

Uma equipe de técnicos indígenas instala painéis solares no telhado de uma nova canoa

As canoas solares são uma tentativa desafiadora de enfrentar essa incursão. O projeto, concebido pela Fundação Kara Solar , com sede em Quito , visa conectar nove comunidades no território Achuar a transportes públicos movidos a energia solar.

O projeto prevê uma Amazônia repleta de canoas solares que potencialmente substituirão as dezenas de milhares de embarcações que queimam milhares de metros cúbicos de combustível a cada ano.

Como explica Oliver Utne, fundador da Kara Solar: “Colaborações sustentadas e verdadeiramente interculturais podem criar soluções tecnológicas que atendem às comunidades indígenas, em vez de destruí-las”.