As florestas remotas da Bacia do Congo na África têm sido um ponto cego para os cientistas que trabalham para entender como os ciclos naturais da Terra respondem às características ambientais únicas de diferentes regiões.

Agora, dois pesquisadores da Florida State University fazem parte de uma equipe global de cientistas que revelam o papel inesperado que os incêndios em grande escala e a alta deposição de nitrogênio desempenham na ecologia e biogeoquímica dessas exuberantes florestas da África Central.

Suas descobertas, publicado no jornal Proceedings of the National Academy of Sciences , poderia sinalizar uma compreensão fundamentalmente nova da estrutura dessas florestas, funcionamento e biodiversidade.

"Temos trabalhado na Bacia do Congo há uma década e descobertas como esta fornecem novos insights sobre como nosso planeta funciona e nos lembram o quanto ainda temos que entender sobre o mundo que nos rodeia, "disse Rob Spencer, professor associado do Departamento da Terra, Ocean and Atmospheric Science.

Em colaboração com seus colegas belgas e congoleses, Os cientistas da FSU conduziram uma extensa pesquisa de campo em toda a densamente florestada Bacia do Congo - uma região cuja inacessibilidade e turbulência política a tornaram criticamente subestudada e com dados insuficientes.

As amostras coletadas durante o trabalho de campo foram processadas usando um espectrômetro de massa de resolução ultra-alta alojado no Laboratório Nacional de Alto Campo Magnético, com sede na FSU. Esta sofisticada ferramenta analítica fornece assinaturas moleculares detalhadas do material orgânico em uma determinada amostra.

Os pesquisadores estavam particularmente interessados ​​em vasculhar as amostras em busca de um grupo de compostos derivados do fogo chamados aromáticos condensados, que indicam o papel do fogo como fonte de matéria orgânica.

"Com certeza, descobrimos que os aromáticos condensados ​​derivados do fogo foram conectados aos altos níveis de nitrogênio nas amostras, "disse o candidato a doutorado da FSU Travis Drake, um co-autor do estudo. “A modelagem atmosférica já sugeria que essas elevadas deposições de nitrogênio estavam ligadas ao fogo, mas agora tínhamos algumas evidências moleculares para apoiá-lo. "

As florestas da Bacia do Congo são delimitadas em seus lados norte e sul por vastos mosaicos de savanas secas e pastagens. Quando os incêndios acendem nessas regiões mais secas, como resultado da agricultura de corte e queima ou causas naturais como raios, grandes extensões de biomassa se transformam em fumaça. Muito do nitrogênio orgânico dessas queimadas, pesquisadores descobriram agora, é varrido para a atmosfera e depositado nas florestas.

Em ecossistemas tropicais como as florestas congolesas, o nitrogênio pode freqüentemente atuar como um nutriente limitante - um elemento que ocorre naturalmente e cuja escassez pode conter o crescimento biológico. Quando os excedentes de um nutriente limitante são bombeados para um ecossistema, pode estimular e acelerar o crescimento em uma seleção de espécies empreendedoras.

Em sua cara, este processo pode parecer inofensivo. Mas, Drake disse, a saturação de nutrientes pode, na verdade, ter o efeito de reduzir a biodiversidade.

“Cada organismo em um ecossistema se especializa e tenta encontrar seu pequeno lugar na cascata de nutrientes, "Drake disse." Mas se a floresta está sendo inundada com nutrientes, certas plantas e organismos se beneficiarão muito mais do que outros, e isso pode levar a menos biodiversidade. "

Drake disse que essas descobertas levantam uma questão importante sobre a ecologia das florestas do Congo:se essas altas taxas de deposição de nitrogênio acontecem há centenas, milhares ou dezenas de milhares de anos, como isso pode ter afetado o crescimento e o desenvolvimento de longo prazo das florestas?

"Existem algumas diferenças ecológicas surpreendentes entre a floresta do Congo e outras florestas tropicais como a Amazônia, "disse ele." A Amazônia não tem o expansivo, savanas áridas ou as entradas significativas de fogo que são encontradas no Congo, e há muito menos biodiversidade no Congo do que na Amazônia. Se os incêndios têm arado a atmosfera com nitrogênio por anos, é possível que o Congo seja apenas uma floresta extremamente super-fertilizada. "

No passado, pouca pesquisa havia sido conduzida sobre a ecologia e biogeoquímica das florestas do Congo. Na verdade, em muitos casos, modelos da região se baseavam em dados de décadas, especulação ou taxas grosseiramente enxertadas de outras florestas tropicais ao redor do mundo.

Agora, os cientistas estão trabalhando com uma valorização renovada das características ecológicas únicas da África Central. Drake disse que essas descobertas mais recentes ajudam a sinalizar uma nova era de pesquisa nas florestas da Bacia do Congo.

"People are now seeing the Congo as an important hotbed for research, " he said. "It's an encouraging time to be a scientist working in the Congo."