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    Cada espécie de árvore tropical é especializada em obter os nutrientes de que necessita

    O experimento Agua Salud de 700 hectares é dividido em várias bacias para entender melhor como o uso da terra e as espécies de madeira nativas, armazenar carbono, proteger a biodiversidade e influenciar o fluxo de água para o Canal do Panamá. Crédito:Jorge Aleman, STRI

    As árvores se comunicam por meio de uma "rede de madeira" de raízes e micróbios de maneiras que aumentam seu crescimento e podem reduzir o dióxido de carbono na atmosfera, mitigando as mudanças climáticas. Mas ninguém sabe por que tantas árvores tropicais se unem a bactérias para capturar nitrogênio do ar quando elas já crescem em solos ricos em nitrogênio. Um experimento superdimensionado no Smithsonian Tropical Research Institute (STRI) para resolver esse paradoxo mostrou que cada espécie tem suas próprias estratégias de captura de nutrientes, ressaltando a importância da biodiversidade para projetos de reflorestamento bem-sucedidos.

    Os solos tropicais podem ser ricos em nitrogênio, mas pobre em fósforo utilizável pelas plantas. Muitas espécies de árvores tropicais - geralmente na família do feijão (leguminosa) - têm nódulos em suas raízes formados por bactérias para capturar o gás nitrogênio do ar e convertê-lo em nitrogênio útil para o crescimento e armazenamento de carbono.

    "As pessoas especularam que as espécies fixadoras de nitrogênio podem canalizar nitrogênio extra para a produção da enzima fosfatase para capturar o fósforo, "disse Jefferson Hall, diretor do experimento da bacia hidrográfica do Canal do Panamá do Smithsonian - o Projeto Agua Salud. "Mas as evidências eram limitadas."

    Hall e seus colegas perceberam que o experimento em escala de paisagem projetado para descobrir como as árvores tropicais armazenam carbono, afetam o abastecimento de água e conservam a biodiversidade, seria o lugar perfeito para fazer esta pergunta, Porque, ao contrário das florestas naturais, há indivíduos suficientes de cada espécie para ser capaz de generalizar sobre como eles se comportam. A equipe comparou entre seis e 13 árvores individuais em cada uma das quatro espécies fixadoras de nitrogênio e três não fixadoras de nitrogênio para produzir fosfatase.

    "Eu penso nas árvores como indivíduos, como tomadores de decisão ativos, comunicar e trocar materiais, escolhendo uma estratégia em vez de outra, "disse Sarah Batterman, primeiro autor deste estudo e professor associado e pesquisador independente do Natural Environment Research Council da University of Leeds, REINO UNIDO. "Geral, árvores fixadoras de nitrogênio produziram mais fosfatase, mas fixadores sem nitrogênio também, às vezes tanto quanto fixadores de nitrogênio, mostrando a diversidade de estratégias que existem. "

    As florestas tropicais são o lar de muitas espécies, mas geralmente são muito raros. Apenas alguns indivíduos de uma determinada espécie estão presentes em uma floresta. O desenho de plantio do Experimento Agua Salud permite que os cientistas façam uma média:eles têm um número suficiente de indivíduos de cada espécie para entender melhor se seu comportamento é representativo do grupo. Crédito:Jorge Aleman, STRI

    "Esperávamos encontrar evidências para a hipótese do comércio de nutrientes - que os fixadores de nitrogênio investem em enzimas fosfatase ricas em nitrogênio, o que resolveria o paradoxo de por que há mais árvores fixadoras de nitrogênio nestes solos de floresta tropical ricos em nitrogênio, "Batterman disse." Mas não encontramos nenhum apoio geral para essa hipótese. Então, consideramos a hipótese do balanço de nutrientes - que as árvores ajustam suas estratégias de captura de nutrientes para satisfazer suas necessidades - fixando mais nitrogênio em solos pobres em nitrogênio, fazendo mais fosfatase em solos pobres em fósforo. Não encontramos suporte geral para isso, qualquer."

    "Uma descoberta importante deste estudo é que a alta atividade da fosfatase não se restringe às árvores fixadoras de nitrogênio, mas varia acentuadamente entre as espécies leguminosas e não leguminosas, "disse Ben Turner, co-autor e diretor do Laboratório de Solos STRI.

    "O empolgante é que agora podemos aplicar o que aprendemos sobre processos biológicos básicos aos esforços de reflorestamento para maximizar a captura de carbono e mitigar as mudanças climáticas, "Batterman disse." Agora sabemos quais espécies de árvores podem ser melhores no acesso ao fósforo, que pode ser melhor na obtenção de nitrogênio e, mais importante, que a biodiversidade é crítica para projetos de reflorestamento. "

    O Projeto Agua Salud, uma colaboração entre STRI, Autoridade do Canal do Panamá e Ministério do Meio Ambiente do Panamá (MiAmbiente). As plantações de espécies nativas fazem parte do Smart Reforesation, Programas BiodiversiTREE e TreeDivNet.

    "Gostaríamos de agradecer especialmente aos apoiadores do Projeto Agua Salud — ForestGEO, a Fundação Heising-Simons, Banco HSBC, Stanley Motta, Fundo do Small World Institute, Concessões competitivas do Smithsonian Institution para ciências, Subsídios Grand Challenges do Smithsonian Institution, a família Hoch, a U.S. National Science Foundation, Universidade Nacional de Singapura, STRI e a faculdade de Yale-NUS - porque acreditam em diminuir a distância entre a pesquisa aplicada e a teórica, "disse Hall. O autor principal também recebeu apoio da Universidade de Princeton, um programa de bolsa de estudos de curto prazo da STRI e uma bolsa do Conselho de Pesquisa em Meio Ambiente do Reino Unido.


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