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    Como um cupinzeiro filtra o metano - e o que isso significa para os gases do efeito estufa

    Os cupins têm bactérias em seus intestinos que decompõem o material vegetal. Crédito:Shutterstock

    Vacas fazem isso, ovelhas fazem isso, até mesmo a digestão de cervos o faz.

    E os cupins também o fazem. Sim, cupins peido.

    Assim como gado e outros ruminantes (isto é, um animal que tira comida do estômago e a mastiga novamente), os cupins têm bactérias em seus intestinos que decompõem o material vegetal. E assim como o gado e outros ruminantes, um dos subprodutos dessa quebra é o metano.

    O metano é um gás de efeito estufa cerca de 30 vezes mais potente do que o dióxido de carbono, e o aumento das emissões industriais e agrícolas são os principais contribuintes para o aquecimento global.

    Globalmente, estima-se que os cupins são responsáveis ​​por cerca de um a três por cento de todas as emissões de metano. Pode parecer pequeno, mas isso representa até 20 milhões de toneladas de metano a cada ano saindo pelas extremidades traseiras desses humildes insetos.

    Contudo, ao contrário de nós, humanos, os cupins têm um sistema de filtro embutido em suas residências para remover esse gás de efeito estufa antes que ele seja emitido para a atmosfera mais ampla.

    Uma equipe de pesquisadores liderada pelo Dr. Philipp Nauer da Escola de Ecossistemas e Ciências Florestais da Universidade de Melbourne desenvolveu novas técnicas para compreender todos os níveis do ciclo do metano em cupinzeiros no norte tropical da Austrália.

    No estudo, publicado em PNAS , eles descobriram que cerca de metade de todo o metano emitido pelos cupins é decomposto por bactérias nos cupinzeiros e no solo subjacente antes de entrar na atmosfera.

    Esta é uma boa notícia para o planeta, e também faz muito sentido biologicamente falando.

    Isso ocorre porque o metano é uma fonte de energia, diz o professor Stefan Arndt, também da Universidade de Melbourne, que foi co-autor do estudo, ao lado do professor Lindsay Huntley da Charles Darwin University.

    Cerca de metade de todo o metano emitido pelos cupins é decomposto por bactérias dentro dos cupinzeiros. Crédito:Shutterstock

    Um grupo de bactérias chamadas metanotróficas vive no solo e consome metano como sua fonte primária de energia.

    "Eles estão no solo do seu jardim, no solo de sua cidade, na floresta, eles estão até em solos agrícolas, "diz o professor Arndt.

    "A lógica diria que deve haver essas bactérias metanotróficas também nos cupinzeiros, porque eles estão em toda parte. "

    É difícil medir com precisão quanto metano é produzido por um cupinzeiro, e o Dr. Nauer e seus colegas tiveram que desenvolver algumas técnicas inovadoras para farejá-lo.

    "O desafio é que você tem todos os três processos no ciclo do metano - produção, transporte e consumo - ao mesmo tempo e local, "diz o Dr. Nauer.

    "Em solos com fonte de metano, por exemplo arrozais, você costuma ter zonas separadas onde há produção ou consumo de metano, com transporte entre eles, mas em cupinzeiros é muito mais complexo. Você não sabe onde estão os cupins, então você não sabe onde está a produção.

    "O outro desafio é a estrutura do próprio monte. Não é uma estrutura uniforme, ele tem redes complexas de câmaras e canais e diferentes porosidades, dependendo de onde você olha para o monte. "

    Os três processos (produção, consumo e transporte) são fundamentais para a compreensão da dinâmica do ciclo de metano dos cupins, e sua contribuição para os gases de efeito estufa atmosféricos.

    A estrutura do monte é um desafio, porque tem redes complexas de câmaras e canais. Crédito:Fornecido

    "Ao colocar uma câmara sobre o monte, podemos medir o transporte líquido de metano para a atmosfera com relativa facilidade, "diz o Dr. Nauer.

    Medir a produção e o consumo de metano no monte é mais complicado. Para seus cálculos, O Dr. Nauer precisava saber o volume total de gás no monte.

    “Quando comecei este projeto, não havia método adequado para medir até mesmo o volume externo de um monte, " ele diz.

    “Desenvolvemos um registro fotogramétrico, onde tiramos fotos em muitos ângulos diferentes e depois calculamos a estrutura 3-D com software - isso pode medir o volume do monte com muita precisão. "

    Para ver dentro dos montes, O Dr. Nauer precisava fazer um amigo na comunidade médica local.

    "A chave era obter um método de referência para o volume interno do monte, a fração de câmaras versus material sólido, então queríamos fazer tomografias computadorizadas dos montes, " ele diz.

    "Quando comecei a telefonar em Darwin para centros de imagens médicas, Eu presumi que eles diriam não, ou houve uma lista de espera de vários meses.

    "Em vez disso, havia este radiologista, o primeiro que chamei, quem acabou de dizer, 'Oh fixe, cupinzeiros. Sempre quis fazer isso. Traga-os para dentro '. "

    Os pesquisadores científicos trabalharam com um centro de imagens médicas para fazer uma tomografia computadorizada. Crédito:Universidade de Melbourne

    Para calcular quanto metano estava sendo consumido pela bactéria no monte, the researchers slowly injected a known amount of methane into the mound, along with an inert 'tracer gas', argon, and then sucked it back out again.

    The difference in the two gases showed how much methane was consumed.

    Across 29 mounds made by three different termite species, the team found, na média, half of all methane was consumed by methanotrophs before it entered the atmosphere.

    "Some mounds were actually consuming methane from the atmosphere, and some mounds were massive sources, but throughout this whole scale, the percent of the methane that gets consumed is very stable, " says Dr. Nauer.

    "The range was 20 to 80 per cent, but most mounds have an oxidation fraction of around 40 to 60 percent, so we think this 50 percent is something that is inherently built in, because the system sort of buffers itself. If you have more production, you get more consumption."

    Então, what does this mean for global methane levels?

    "The challenge there is upscaling, " says Dr. Nauer.

    "So how do you go from measurements of one mound to the whole world? What people have done is guesstimated the total global biomass of termites and then, by applying an emission factor, they came up with these numbers for the contribution to the global methane budget.

    The team used a CT scan to help develop a 3D structure of the mound. Crédito:Universidade de Melbourne

    "Our research could improve these estimates of the emission factor. They could also improve the biomass estimates."

    By turning the relationship between termites and methane emissions upside down, the team could estimate the number of termites inside a mound from measuring how much methane was emitted.

    Professor Arndt says these methods will help better understand the ecology of these important but poorly understood creatures.

    "Now with the methods that Dr. Nauer has developed and applied to these termite mounds, you get a really good idea about how many termites are actually inside, " ele diz.

    "Então, you can look at seasonality of populations, and this is something that isn't well known. We don't really know that much about the ecology of these species, because they are really good at hiding."

    As it turned out, sniffing out the methane also helped sniffing out the termites.


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