O novo método abre uma janela para a ciência, diz Ou:"Podemos aprender quando as raízes crescem, por exemplo. "Crédito:Colourbox
As raízes podem ser "ouvidas" enquanto crescem - e vermes quando se enterram. Pesquisadores da ETH Zurich e do Instituto Nacional Francês de Pesquisa Agrícola apresentam um novo método para análise de solo.
O solo saudável está vivo - um princípio que se aplica tanto aos solos naturais como aos cultivados. Grande parte do que acontece no subsolo, Contudo, permanece oculto aos pesquisadores. Uma maior consciência dos fenômenos envolvidos seria útil para melhor compreender as inter-relações deste ecossistema.
Ruídos mensuráveis
O que não pode ser visto, talvez possa ser ouvido:com isso em mente, pesquisadores da ETH Zurich e do Instituto Nacional Francês de Pesquisa Agrícola (INRA) têm usado sensores piezoelétricos para investigar vários solos para emissões acústicas.
O resultado:quando as raízes crescem ou as minhocas cavam túneis, eles fazem ruídos que podem ser claramente rastreados até o crescimento da raiz e a atividade dos vermes. Isso foi demonstrado por um estudo realizado por Marine Lacoste do INRA, Siul Ruiz e o professor da ETH Dani Or do Instituto de Biogeoquímica e Dinâmica de Poluentes da ETH Zurique.
Ouvir o solo abre uma nova janela para a ciência, diz Ou:"Podemos aprender quando as raízes crescem, por exemplo. Até agora, não sabíamos se isso acontecia durante o dia, à noite, ou em condições de solo úmido ou seco. O novo método nos permite descobrir isso no local com relativa facilidade - e sem cavar. ”Os pesquisadores mostraram pela primeira vez que a atividade biológica no solo pode ser medida usando sensores acústicos.
Para testar esta hipótese, os pesquisadores compararam as observações visuais com as medidas acústicas. Eles demonstraram isso em células de vidro cheias de solo arenoso com plantas de milho e em células semelhantes cheias de solo argiloso, permitindo que minhocas cavem túneis.
imagens de lapso de tempo registraram o crescimento da raiz visualmente (a, b), que deu o comprimento total estimado da raiz, enquanto dois sensores registraram as emissões acústicas (c). Crédito:Marine Lacoste, Relatórios Científicos, CC BY 4.0
Sensores piezoelétricos registraram as emissões acústicas, que assumem a forma de ondas elásticas com uma frequência de 1-100 kilohertz. Ondas sonoras desta natureza ocorrem, por exemplo, quando pequenos grãos se movem ou esfregam uns contra os outros - ou quando minúsculas rachaduras se formam no solo. Os humanos não podem ouvi-los.
Após sete dias (minhoca) e dezenove dias (raízes), os pesquisadores correlacionaram o crescimento da raiz observada e os túneis escavados com os ruídos registrados - eles eram altamente consistentes. Medições de controle de células contendo apenas solo confirmaram que os sons eram originados das raízes e da atividade das minhocas.
Quando as raízes crescem - e quantas?
Dani Or já investigou com sucesso o terreno em busca de sinais precoces de deslizamentos. O trabalho o ensinou a distinguir e interpretar uma série de emissões acústicas. Ele diz:"Os ruídos no solo são de magnitude muito baixa, mas o fato de exibirem assinaturas específicas significa que podem ser atribuídos a fontes específicas. Worms, por exemplo, movem-se muito mais rápido do que as raízes, enquanto suas emissões acústicas são muito mais irregulares. "
Ele espera que o novo método, em algum momento, lhe permita fazer avaliações quantitativas quanto ao número de pontas de raízes que crescem simultaneamente e a velocidade de seu crescimento. Não menos importante, o método pode lançar luz sobre a interação das minhocas com o crescimento das raízes e a formação das estruturas do solo.
Próxima etapa:teste de campo
O estudo permitiu aos pesquisadores demonstrar que a atividade biológica do solo pode ser medida acusticamente - em condições de laboratório, pelo menos. A próxima etapa envolve examinar as situações que se adequam ao método e como ele funciona no campo. Um teste preliminar já foi bem-sucedido:os pesquisadores deixaram as plantas crescerem em uma coluna de solo - o que lhes permitiu medir o crescimento das raízes acusticamente. Ou pode muito bem ver seu método sendo usado por fazendeiros no futuro junto com outros meios de análise de solo.