Crédito: Ilustração WVU/Chansotheary Dang
Um dos maiores reservatórios de carbono e lar de bilhões de microrganismos, o solo é um ecossistema altamente complexo que é essencial para um clima saudável.
Um dos maiores reservatórios de carbono e lar de bilhões de microrganismos, o solo é um ecossistema altamente complexo que é essencial para um clima saudável.
À medida que as mudanças climáticas continuam a alterar os padrões de temperatura e precipitação da Terra, pesquisadores da Universidade da Virgínia Ocidental esperam desenvolver previsões mais precisas sobre o papel que microrganismos específicos do solo desempenham no ciclo do carbono.
Dado os diversos componentes do solo – minerais, matéria orgânica, organismos vivos, gases e água – os cientistas têm lutado por décadas para entender a ecologia e a função dos microrganismos do solo.
Financiados por uma bolsa de US$ 756.318 da National Science Foundation, Ember Morrissey, professor associado de microbiologia ambiental, e Eddie Brzostek, professor associado de ecologia florestal e modelagem de ecossistemas, visam determinar quais microrganismos consomem os principais tipos de carbono do solo e usam as descobertas para ajudar a prever melhor as mudanças climáticas.
"Micróbios são importantes para a decomposição da matéria orgânica do solo", disse Morrissey. "Eles são os principais atores que realizam esse processo e, como consequência, desempenham um grande papel no ciclo global do carbono, devolvendo carbono que entra no solo de produção de plantas terrestres acima da atmosfera como dióxido de carbono."
Durante o projeto de pesquisa, ela utilizará sondagem de isótopos estáveis, uma técnica de laboratório avançada, para rastrear a absorção de carbono e caracterizar a função dos micróbios em suas comunidades naturais.
"Historicamente, tem sido muito desafiador entender o que micróbios estão fazendo no solo e em outros sistemas naturais porque eles são tão pequenos e as comunidades são tão diversas", disse Morrissey. "E se você isolá-los no laboratório, a forma como eles funcionam nesse ambiente artificial pode não ser o mesmo que funciona em seu ambiente natural."
Com a sondagem de isótopos estáveis, os pesquisadores adicionam substratos orgânicos como detritos vegetais que contêm um isótopo incomum de carbono: C-13. A maioria dos átomos de carbono são C-12 e têm seis nêutrons e seis prótons; no entanto, C-13 tem um nêutron extra que o torna mais pesado. Este C-13 pesado pode então ser detectado no DNA de microrganismos ativos do solo.
A partir daí, os pesquisadores podem descobrir quais micróbios estão usando diferentes tipos de carbono no solo e, espero, ser mais capazes de prever como esses processos afetam o clima.
"Usamos equações matemáticas para tentar fazer projeções de como as mudanças climáticas e as mudanças na vegetação afetariam a quantidade de dióxido de carbono que uma floresta ou qualquer ecossistema armazenaria em sua vegetação ou em seus solos", disse Brzostek. "E por muito tempo fizemos essas previsões sem realmente ter equações que representavam micróbios."
Uma vez que Morrissey descobre como os microrganismos individuais funcionam dentro do solo, Brzostek pode usar as informações para prever como as mudanças climáticas futuras afetarão o sequestro de carbono pelos ecossistemas.
E essas previsões têm significado global.
"Países de todo o mundo dependem de modelos preditivos para determinar o quanto precisam reduzir as emissões para ajudar a manter a temperatura da Terra dentro de uma certa faixa", disse Brzostek. "Incluir micróbios nos modelos tornará as previsões mais precisas."
Reproduzido do original Bioengineer.org: