Experiência de campo em vegetação de tundra no norte da Suécia. As câmaras superiores abertas simulam o aquecimento futuro do solo e das plantas causado pelas mudanças climáticas, e serapilheira é adicionada para simular a queda de lixo aumentada causada pela expansão de bétulas e arbustos de salgueiro (Foto:Anders Michelsen)
No norte da Escandinávia, arbustos se expandem na tundra, onde a fixação de nitrogênio do ar é realizada principalmente por cianobactérias associadas a musgos. Adicionalmente, a fixação aprimorada de nitrogênio estimula o crescimento das plantas. Uma nova pesquisa mostra que, à medida que os arbustos mais altos se expandem para a tundra, nutrientes na serapilheira irão promover ou reduzir a fixação de nitrogênio, dependendo de qual espécie de arbusto domina. Os resultados científicos foram recentemente mostrados pelos cientistas Kathrin Rousk e Anders Michelsen do Centro de Permafrost e Departamento de Biologia da Universidade de Copenhagen, e agora está publicado em Biologia de Mudança Global .
Os musgos na tundra subártica são colonizados por bactérias que fixam o nitrogênio atmosférico (N2), e juntos, eles podem contribuir com 50 por cento da entrada total de nitrogênio do ecossistema. Apesar deste papel fundamental, os efeitos do aquecimento do clima e do aumento da quantidade de lixo como resultado da expansão dos arbustos na fixação de N2 em musgos são ambíguos.
A professora assistente Kathrin Rousk do Departamento de Biologia explica, "Para ajudar a prever o papel da fixação de N2 associada ao musgo em um futuro clima quente, quantificamos a fixação de N2 em todo o período sem neve na tundra subártica. Usamos dados de um experimento de campo no norte da Suécia, em que a mudança climática foi simulada com câmaras de topo aberto para aumentar a temperatura do ar e do solo, e com a adição de serapilheira de salgueiro e arbustos de bétula. "
Os resultados mostram que a fixação de N2 foi maior nas câmaras aquecidas e nas parcelas de adição de cama de bétula (cerca de 3 kg N ha-1 ano-1), enquanto as adições de cama de salgueiro levaram à diminuição das taxas de fixação de N2 (menos de 2 kg N ha-1 ano-1).
Micrografia de folhas de musgo com micrografia de inserção de uma cadeia de algas verde-azuladas (cianobactérias) (vermelhas) em um c. Fragmento de 0,1 mm de comprimento de uma folha de musgo (verde). As micrografias das cianobactérias, que corrigem o N2 livre do ar, são tiradas em um microscópio de fluorescência com um filtro verde (ampliação de 200x). Micrografias de Kathrin Rousk
Rousk diz, "O aquecimento levará ao aumento das taxas de fixação de N2 em musgos, enquanto as consequências de uma maior expansão do arbusto dependerão da invasão do arbusto dominante - a expansão do salgueiro provavelmente limitará a entrada de nitrogênio por meio da fixação de N2, Considerando que uma predominância de arbustos de bétula aumentará a fixação de N2 e com isso, suprimento de nitrogênio para o ecossistema. "
A quantidade de N2 que é fixada é importante porque o nitrogênio é um nutriente essencial para o crescimento das plantas e está disponível apenas em fornecimento limitado nos ecossistemas árticos. A disponibilidade de nitrogênio influencia a quantidade de CO2 que as plantas são capazes de adquirir por meio da fotossíntese, e, portanto, impacta o balanço de carbono. Mudanças na fixação de N2 devido ao aquecimento global irão alterar a entrada de nitrogênio nos ecossistemas árticos com consequências significativas para o crescimento das plantas.
