O ecologista Meng Lu mede lâminas verdes de junco no Pantanal de Pesquisa de Mudança Global, no Smithsonian Environmental Research Center em Maryland. Lu liderou uma descoberta de que sob alto teor de dióxido de carbono, junças como essas tornam-se caules mais curtos e finos. Crédito:Maria Sharova / Centro de Pesquisa Ambiental Smithsonian
Para a maioria das plantas, o dióxido de carbono atua como um esteróide:quanto mais eles conseguem absorver, quanto maiores eles ficam. Mas em um novo estudo publicado em 25 de setembro, os cientistas com o Smithsonian descobriram algo estranho acontecendo nos pântanos. Sob níveis mais elevados de dióxido de carbono, em vez de produzir caules maiores, as plantas do pântano produziram mais caules que eram visivelmente menores.
"Eu não acho que ninguém esperava isso, "disse Meng Lu, autor principal do novo estudo em Nature Mudança Climática . Por anos, os cientistas sabiam que o dióxido de carbono estava aumentando a biomassa total das plantas do pântano, então parecia natural pensar que as plantas individuais também estavam ficando maiores.
"Todos pensaram, Certo, [plantas] aumentaram, biomassa aumentada, então a altura, largura, tudo deve aumentar. Mas esse não é o caso em um pântano, " ele disse.
Lu, um professor de pesquisa na Universidade Yunnan da China, fez a descoberta enquanto fazia pós-doutorado no Smithsonian Environmental Research Center (SERC) em Maryland. Ele trabalhou em um pântano chamado "Pantanal de Pesquisa de Mudança Global, "lar de um dos experimentos de campo mais antigos do mundo sobre mudanças climáticas. Dentro das câmaras experimentais, Os cientistas do Smithsonian têm aumentado o dióxido de carbono por mais de 30 anos. Eles estão monitorando como as plantas do pântano crescem em um mundo com níveis de dióxido de carbono quase duas vezes mais altos do que hoje - níveis que poderíamos ver no final do século.
Todo ano, os cientistas colheram as plantas nas câmaras e mediram sua biomassa total, caules, raízes e outras características-chave. Isso deu a Lu três décadas de dados para explorar. Depois de analisar os números, ele percebeu que nas câmaras de alto dióxido de carbono, a biomassa de todos os juncos pantanosos aumentou 20%. O dióxido de carbono mais rico estava estimulando os juncos do pântano a cultivar mais caules em aglomerados mais grossos. Mas, surpreendentemente, as hastes individuais encolheram 16%.
O cientista do solo Pat Megonigal está sentado no Smithsonian's Global Change Research Wetland em Maryland, onde os cientistas estão realizando experimentos climáticos futurísticos para simular o mundo de 2100. Crédito:Tom Mozdzer / Smithsonian Environmental Research Center
Os caules estão encolhendo por causa de outro ingrediente que as plantas precisam para crescer:nitrogênio.
“Se conseguirmos mais carbono, precisamos de mais nitrogênio para alimentar as plantas, "Disse o Lu. De acordo com o Lu, dióxido de carbono e nitrogênio são como alimento para as plantas. Se o dióxido de carbono fornece seu açúcar, o nitrogênio fornece sua proteína. Sem nitrogênio, as injeções extras de dióxido de carbono não estimularão as plantas a crescerem caules maiores. Em vez de, as plantas vão espalhar suas raízes mais abaixo do solo, tentando extrair mais nitrogênio do solo. E como a maioria das plantas do pântano são "clonais" (podem se reproduzir fazendo cópias de si mesmas), eles naturalmente enviam mais caules para cima à medida que suas raízes se espalham. Isso significa mais plantas em vez de plantas maiores.
Isso é exatamente o que os cientistas viram acontecer em câmaras onde aumentaram apenas o dióxido de carbono. Contudo, em câmaras onde aumentaram tanto o dióxido de carbono quanto o nitrogênio, o efeito de "caules encolhendo" desapareceu. As plantas foram capazes de crescer mais caules e torná-los maiores, graças ao nitrogênio extra.
"Sabíamos que dar às plantas mais nitrogênio favorece o crescimento do rebento em relação ao crescimento da raiz, e vice-versa para o dióxido de carbono, mas nunca consideramos o que isso significa para o número e tamanho das plantas, "disse Pat Megonigal, um coautor e cientista sênior do SERC que supervisiona o Global Change Research Wetland. "Achamos que o encolhimento dos caules pode estar ocorrendo em muitos outros ecossistemas com plantas clonais."
Pântanos de maré como este em Maryland são amortecedores críticos contra as tempestades, furacões e outras condições meteorológicas extremas. Os cientistas acham que ficar mais curto, aglomerados mais densos de caules podem ajudar os pântanos a serem escudos ainda melhores, e permitir que construam solo mais rapidamente para ajudá-los a permanecer acima da água conforme o nível do mar sobe. Crédito:Gary Peresta / Centro de Pesquisa Ambiental Smithsonian
Isso pode ser uma boa notícia para o pântano e para as pessoas que vivem nas proximidades. Ter uma parede mais espessa de caules - ainda mais curtos - aumenta o poder defensivo do pântano. Um pântano denso é bom para absorver energia de furacões e tempestades. Raízes mais densas, outro efeito colateral do alto dióxido de carbono, poderia ser outra vantagem. As raízes permitem que um pântano construa solo. Quando um pântano constrói solo, toda a sua elevação sobe, dando uma chance de superar a elevação do nível do mar.
"Acelerar o aumento do nível do mar é uma ameaça aos pântanos em todo o mundo, "Megonigal disse." A possibilidade de que os pântanos sejam capazes de reter mais sedimentos ao mesmo tempo é motivo para um pouco de otimismo. "
