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Como as mudanças climáticas estão afetando os microbiomas do solo


A maioria das criaturas usadas para ilustrar a tragédia das mudanças climáticas são da variedade familiar:ursos polares. Borboletas monarcas. Tartarugas marinhas. Nosso solo, no entanto, é muitas vezes esquecido – está repleto de bilhões de organismos microscópicos que compõem o ambiente mais biodiverso da Terra. Como todos os seres vivos, eles também são afetados pelas mudanças climáticas.

Há um fato que frequentemente é mencionado quando as pessoas falam sobre solo:há mais microrganismos em uma colher de chá de solo saudável do que pessoas na Terra.

A matriz de criaturas vivas que reciclam a vida vegetal e animal é incrivelmente complexa, com bactérias, protozoários, fungos, actinomicetos, nematóides e outros interagindo de inúmeras maneiras não mapeadas. E então, como a seca, o excesso de chuvas, o calor e o aumento de CO2 podem afetar essas relações?

Os microrganismos do solo são a base de toda a vida na Terra, por isso é uma questão vital para todos. Se os micróbios estiverem fora de controle, todo o resto também estará. Mas para os agricultores, é particularmente crucial. A agricultura convencional, com seus insumos químicos e degradação do solo, já desequilibra os microrganismos e seus ecossistemas, com efeitos desastrosos de longo prazo nas colheitas. A mudança climática pode exacerbar massivamente o problema.

Exatamente como será isso não está claro. À medida que o clima e as condições de crescimento mudam, as bactérias e fungos que ajudam as plantas a absorver nutrientes, por exemplo, podem mudar seu equilíbrio com micróbios menos benéficos? Os patógenos existentes poderiam se tornar mais poderosos? Poderia haver uma morte em massa?

“Aconteça o que acontecer, provavelmente não será extremo”, diz Jennifer Martiny, professora de ecologia da UC Irvine que se concentra na diversidade microbiana. “Os micróbios não serão extintos. Eles são muito adaptáveis; eles provavelmente sobreviverão.”

Mas além disso, diz Martiny, embora seja certo que os microrganismos serão afetados, ninguém sabe exatamente como. “A composição dos micróbios mudará com as mudanças climáticas. Isso afetará o funcionamento”, diz ela. “Mas prever isso é muito difícil.”

Há uma série de razões para essa incerteza. A maior delas é a incrível complexidade do microbioma do solo e a teia de relacionamentos lá. Os fungos interagem com outros tipos de fungos, com bactérias, com organismos unicelulares chamados protistas, com raízes de plantas – e tudo isso é invisível a olho nu. Os esforços dos pesquisadores para delinear essa gama de conexões ainda estão em um estágio muito básico.

Por Taigi, Shutterstock.

E depois há o fato de que os microrganismos do solo decompõem a matéria orgânica das plantas e armazenam o carbono resultante no solo ou o liberam na atmosfera como dióxido de carbono. Se as mudanças climáticas acelerarem a respiração de CO2, isso poderá criar um ciclo vicioso que exacerba os efeitos climáticos. O oposto também pode ocorrer, o que significa que os micróbios podem amortecer os efeitos das mudanças climáticas armazenando mais carbono no subsolo.

Determinar o que provavelmente acontecerá no caso de aumento do CO2 atmosférico – ou outros fatores como maior calor e mais ou menos água do que o normal – tem outra camada de dificuldade:essas condições são difíceis de imitar em um contexto de pesquisa de longo prazo. E os experimentos que foram feitos ocorreram em grande parte em ambientes naturais, como florestas e pastagens, não em ambientes agrícolas.

Os cientistas fizeram algumas observações sobre como os micróbios do solo respondem sob novas condições relacionadas às mudanças climáticas. Um colóquio de especialistas de todo o país se reuniu virtualmente em novembro para discutir o tema. Um relatório posterior determinou que o aquecimento do clima pode reduzir a diversidade de micróbios, aumentar a complexidade de seus relacionamentos e acelerar a decomposição da matéria orgânica do solo. Novos patógenos podem surgir.

No entanto, os pesquisadores fizeram uma ressalva:essas descobertas podem não se aplicar a todos os solos. Afinal, a composição dos micróbios em uma fazenda pode ser totalmente diferente da de outra. “Depende do solo, sempre”, diz Janet Jansson, cientista-chefe de biologia do Pacific Northwest National Laboratory e participante do colóquio.

Mas Jansson enfatiza que, em geral, os micróbios tendem a ser adaptáveis. “Há uma coisa engraçada com os microrganismos:se você lhes der uma mudança no ambiente, recurso ou condição, eles meio que encontram o caminho”, diz ela. “Você pode ter um número baixo de alguns e, dadas as condições certas, eles começarão a florescer.”

Jennifer Pett-Ridge, cientista sênior da equipe que estuda ecologia microbiana do solo no Lawrence Livermore National Laboratory, concorda. “Cada microrganismo tem um saco de truques… é difícil de realizar – um espaço de característica funcional definido”, explica ela. “Então aqui está um organismo que pode lidar com [baixo oxigênio] quando inundado, ou outro que pode lidar com baixo potencial de água.” Enquanto houver uma grande variedade de micróbios no solo, alguns deles prosperarão sob novas condições.

Portanto, apesar de toda a incerteza sobre como os microrganismos do solo responderão às mudanças climáticas, na verdade há uma resposta fácil para os produtores que podem estar preocupados com isso:procure um solo povoado por um grupo diversificado de micróbios.

Isso pode parecer difícil de confirmar sem um microscópio, mas os cientistas dizem que é realmente intuitivo. Concentre-se em construir um solo saudável e a diversidade virá naturalmente. E o próprio solo saudável, diverso ou não, conferirá suas próprias vantagens diante das mudanças climáticas.

Acontece que as conversas na última década sobre a saúde do solo e a agricultura regenerativa também estão acertando quando se trata de mudanças climáticas.

“A saúde do solo é realmente a base de um sistema agrícola resiliente. É a base”, diz Matt Wallenstein, ex-chefe do departamento de ciências do solo e das culturas da Colorado State University e atual cientista-chefe do solo da empresa agrícola Syngenta.

Construir um sistema agrícola resiliente significa cultivar muitas plantas diferentes, porque cada uma oferece algo diferente para os micróbios. Evitar pesticidas também é fundamental, pois eles podem eliminar alguns desses minúsculos organismos.

Uma vista aérea de campos com crescimento diversificado de culturas. Por YueStock, Shutterstock.

Significa perturbar o solo o menos possível também. Entre outros benefícios, os agricultores que cultivam suas terras pouco ou nada ajudam a manter as micorrizas, um fungo benéfico que conecta as raízes das plantas com nutrientes e outros micróbios. Algumas pesquisas mostraram que os fungos micorrízicos podem ajudar uma planta a manter a produtividade diante da seca.

Diferentes pesquisadores enfatizam diferentes práticas. “Se eu quiser manter meus micróbios felizes, o que posso fazer? Acho que se resume à matéria orgânica do solo – tende a proteger o sistema”, diz Daniel Buckley, ecologista microbiano da Universidade de Cornell. Ele recomenda o uso sazonal de culturas de cobertura. Outros dizem que aplicações regulares de composto são fundamentais.

Algumas empresas – entre elas a Syngenta – desenvolveram probióticos ou bioinoculantes que utilizam micróbios benéficos. Embora isso possa ser útil para aumentar a atividade microbiana natural diante das mudanças climáticas, a pesquisa sobre sua eficácia não é decisiva.

Por enquanto, a melhor maneira de se preparar para os efeitos das mudanças climáticas sobre os microrganismos é nutrir o solo da melhor maneira possível. “Os micróbios são nossos aliados – amigos do agricultor”, diz Wallenstein. “Desde que cuidemos deles por meio de uma boa administração e gerenciamento de nossos solos, eles farão sua parte para ajudar a apoiar a saúde das plantas.”

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