Os pesquisadores coletaram amostras de solo em vários locais ao longo do Planalto Edwards, no Texas, para determinar os efeitos das chuvas históricas na respiração dos micróbios do solo. Micróbios que vivem na região verde escura tiveram uma precipitação histórica de 34-38 polegadas entre 1961 e 1990, enquanto aqueles na região vermelho escuro experimentaram menos de 35 centímetros de chuva no mesmo período. Micróbios das áreas mais úmidas emitem duas vezes mais carbono do que os das áreas mais secas. Crédito:Mapeamento realizado por Jenny Weisburg.
Os cientistas sabem que os micróbios que vivem no solo podem desempenhar um papel importante na produção de carbono atmosférico que pode acelerar as mudanças climáticas, mas agora pesquisadores da Universidade do Texas em Austin descobriram que micróbios do solo de locais historicamente mais úmidos são mais sensíveis à umidade e emitem significativamente mais carbono do que micróbios de regiões historicamente mais secas. As evidências, relatado hoje no Proceedings of the National Academy of Sciences , apontar o caminho para uma modelagem climática mais precisa e melhorar a compreensão dos cientistas sobre as diferenças regionais distintas na vida microbiana.
Os micróbios do solo adicionam entre 44 bilhões e 77 bilhões de toneladas de carbono à atmosfera a cada ano - mais do que todos os combustíveis fósseis combinados - por meio de um processo chamado respiração. À medida que o planeta aquece, a respiração do solo deve aumentar, mas os meteorologistas tiveram problemas para determinar com precisão quanto. A nova pesquisa indica que, para fazer um melhor trabalho de previsão das mudanças na respiração do solo, os meteorologistas precisam prestar atenção não apenas às mudanças climáticas, mas também à história do clima, já que os micróbios respondem de maneira diferente às mudanças em seu ambiente em áreas mais úmidas versus áreas mais secas.
Em regiões com mais chuvas historicamente, descobriu-se que os micróbios do solo respiram duas vezes mais carbono para a atmosfera do que os micróbios das regiões mais secas. Os cientistas determinaram que isso ocorria porque os micróbios reagiam de maneira diferente à mudança:os das áreas mais úmidas eram quatro vezes mais sensíveis às mudanças de umidade do que os micróbios das áreas mais secas.
"Os modelos atuais presumem que os micróbios do solo em qualquer local do mundo exibem as mesmas respostas às mudanças ambientais e o fazem instantaneamente, "diz Christine Hawkes, um professor de biologia integrativa, "mas demonstramos que as chuvas históricas moldam a resposta da respiração do solo."
Os núcleos da pesquisadora Stephanie Kivlin em parcelas de solo no Lady Bird Johnson Wildflower Center em conjunto com um dos três experimentos ao longo de seis anos que descobriram que a quantidade de carbono que os micróbios do solo emitem é maior em áreas onde há historicamente mais chuvas no solo. Crédito:Christine Hawkes, Universidade do Texas em Austin
Não está claro se a percepção de como os micróbios do solo respondem à umidade mudaria drasticamente os resultados dos esforços de modelagem climática em todo o mundo, que, até aqui, adotaram diferentes abordagens para estimar como a respiração do solo responde à umidade. Incorporando a nova descoberta em modelos de ecossistema, Contudo, poderia ajudar a melhorar as previsões com base nas diferenças locais ou regionais na respiração do solo e na história do clima.
Hawkes e a equipe conduziram três estudos de longo prazo envolvendo pesquisas de campo e experimentos de laboratório que ocorreram ao longo de seis anos. Em cada caso, a descoberta foi a mesma:os níveis históricos de precipitação provaram ser críticos para a forma como os micróbios do solo responderiam às mudanças, afetando o resultado assim como a temperatura.
"Você já ouviu falar da crise de replicação? Bem, testamos três maneiras diferentes, e não conseguimos fazer com que os solos fizessem algo diferente, "Diz Hawkes." Isso sugere que os legados das chuvas irão restringir a função futura do solo, mas precisamos de mais estudos para descobrir por quanto e por quanto tempo. "
Micróbios no solo emitem bilhões de toneladas de carbono na atmosfera a cada ano. Um novo estudo da Universidade do Texas em Austin descobriu que alguns micróbios produzem mais carbono atmosférico do que outros, e que os níveis históricos de chuva impulsionam a resposta desses micróbios. Crédito:Pacific Northwest National Laboratory
A pesquisa também destaca nuances até então desconhecidas sobre as comunidades de micróbios que vivem no subsolo. Simples e microscópico, os micróbios, no entanto, possuem características distintas. Por meio da decomposição e respiração, micróbios do solo afetam o equilíbrio entre o carbono preso sob o solo e emitido na atmosfera, e esse equilíbrio não é o mesmo de uma comunidade regional para a outra, os pesquisadores da UT Austin aprenderam. Eles examinaram o solo coletado em vários pontos no Texas ao longo do Planalto de Edwards e descobriram que os micróbios das amostras de solo mais secas (vivendo em áreas com um quarto da água que os micróbios dos solos mais úmidos) responderam com uma fração das emissões de carbono de seus primos de solo úmido produzidos. Essas diferenças persistiram independentemente de outras características do solo.
"Como os micróbios são pequenos e extremamente diversos, temos essa ideia de que quando o ambiente muda, micróbios podem se mover rapidamente ou mudar a abundância local para rastrear essa mudança ambiental, "Hawkes disse." Nós descobrimos, Contudo, que os micróbios do solo e suas funções são altamente resistentes à mudança. A resistência às mudanças ambientais é importante porque significa que as condições locais anteriores restringirão a forma como os ecossistemas funcionam quando confrontados com uma mudança no clima. "
