Árvores e insetos podem desempenhar um papel significativo na emissão de metano - um potente gás de efeito estufa - e melhorar nossa compreensão de como isso acontece pode ajudar a definir maneiras mais eficazes de combater o aquecimento global.

Como o metano tem mais de 80 vezes o potencial de aquecimento global do dióxido de carbono em 20 anos, as emissões das árvores - e quaisquer mudanças nelas devido ao aquecimento global - podem ter implicações significativas para o clima da Terra.

"Vimos emissões aeróbicas de metano (das copas das árvores), e estes têm um forte padrão ao longo do dia, "disse a Dra. Mari Pihlatie, professor associado do Departamento de Ciências Agrárias da Universidade de Helsinque, Finlândia.

Ela e sua equipe no projeto de pesquisa MEMETRE estão rastreando o metano para ver se ele é produzido nas folhas junto com a fotossíntese, ou se for gás do solo fluindo pelo tronco, ou de outras atividades no próprio tronco.

"Parece que as copas das árvores boreais emitem metano durante o dia, não durante a noite, e que as emissões de metano seguem a atividade fotossintética e a radiação (luz solar), "Dr. Pihlatie disse.

Temporadas

As indicações são de que, em vez de estar ligado à fotossíntese, essas emissões de tronco de árvore estão mais provavelmente ligadas à produção de metano com base no solo sendo transportado pelas árvores para a atmosfera. Outra possibilidade é que seja produzido através da formação de metano microbiano dentro dos próprios troncos.

Os fluxos de metano dos troncos das árvores também variam com as estações, aumentando nos verões nórdicos e diminuindo no frio, invernos escuros. Esta variabilidade sazonal levanta questões sobre o que pode acontecer com a contribuição das árvores para o orçamento de metano no futuro, dadas as mudanças no clima global.

A pesquisa do Dr. Pihlatie tem olhado para os pinheiros, abetos vermelhos e bétulas encontrados em florestas boreais na Finlândia e na Suécia, que são típicos das altas latitudes do norte da Europa, Ásia e América do Norte.

Sua equipe está fazendo medições de campo e realizando experimentos em condições controladas de laboratório, usando isótopos de carbono estáveis ​​para identificar a origem do metano emitido pelas árvores. Ao alimentar uma árvore fechada com dióxido de carbono usando carbono-13, os pesquisadores visam identificar se o carbono que aparece nas emissões de metano foi rapidamente fixado pelas folhas ou agulhas de coníferas por meio da fotossíntese, ou se for carbono “mais antigo” de diferentes processos dentro da árvore.

Monitor

Para monitorar as emissões no dossel, os pesquisadores desenvolveram novas maneiras de encerrar uma filial em uma caixa hermética, completo com lasers para medir contínua e automaticamente as mudanças nos fluxos e nas concentrações de gás durante os ciclos diários e sazonais.

“Desta forma, pretendemos compreender a ligação entre a produção de metano e a atividade fisiológica da árvore, como fotossíntese e transpiração, "Dr. Pihlatie disse.

Desvendar o processo de metano nas árvores - e o papel maior das florestas boreais - poderia fornecer uma imagem mais clara de sua contribuição para o orçamento global de metano, onde as fontes e sumidouros (estoques) de metano são somados. Também pode ajudar na tentativa de avaliar o impacto futuro das mudanças climáticas sobre os próprios processos de metano.

"Com base em nossas medições, as emissões de CH4 (metano) das árvores nas florestas boreais não diminuem significativamente a capacidade de sequestro de carbono das árvores, "Dr. Pihlatie disse, acrescentando:"Essas árvores em crescimento sempre atuam como sumidouros de carbono, não importa o quanto eles emitam CH4. "

Aumentando

Embora os níveis globais de emissão de metano sejam muito mais baixos do que para o dióxido de carbono, eles têm aumentado constantemente nos últimos anos, com números de novembro de 2019 mostrando um aumento acentuado.

Não há explicações definitivas ainda de por que esse é o caso, mas algumas pesquisas apontaram para o aumento dramático no fracking para gás de xisto como um dos principais suspeitos de aumentos na última década.

Mas também há mais a ser entendido sobre os detalhes do que exatamente afeta o orçamento de metano e como isso está mudando.

Solos bem aerados, por exemplo, atuam como "sumidouros" de metano, absorvendo cerca de 4% das emissões anuais de metano em todo o mundo, com microorganismos subterrâneos bem conhecidos como consumidores de metano. Mas pesquisas recentes mostram que isso pode estar diminuindo à medida que as mudanças climáticas aumentam as chuvas em regiões temperadas e tropicais, e incluir as emissões de metano nesses tipos de cálculos pode mostrar uma redução adicional no efeito sumidouro.

Entre os animais que vivem no solo, cupins são emissores de metano significativos que já estão incluídos no orçamento global de metano. Mas tem havido pouca pesquisa aprofundada sobre o papel no ciclo do metano de outras criaturas subterrâneas, como besouros ou centopéias, em solos de terras altas bem aerados.

O metano emitido por larvas de insetos pode ser significativo o suficiente para garantir a inclusão no ciclo do metano terrestre, disse a Dra. Carolyn-Monika Görres, um ecologista de solo no Departamento de Ecologia Aplicada da Universidade Hochschule Geisenheim na Alemanha.

Doodlebugs

Seu projeto CH4ScarabDetect incluiu a primeira pesquisa de campo sobre as emissões de metano das larvas de doodlebugs, ou cockchafers, da família do escaravelho.

Seus estudos de campo do besouro comum, Melolontha melolontha —Uma notável praga agrícola — e o besouro da floresta, M. hippocastani, mostraram concentrações significativamente mais altas de metano do que em condições de laboratório.

Embora os adultos vivam apenas cerca de quatro a seis semanas, suas larvas vivem no subsolo por três a quatro anos, mastigando raízes - e produzindo metano.

Dr. Görres e colegas desenvolveram um sistema de sensores acústicos para monitorar as larvas do doodlebug no subsolo, para registrar quando eles se mudaram, comido e comunicado.

O objetivo era espionar as larvas sem perturbá-las, para ver como suas atividades se ajustam às medições de fluxo de metano.

Pode não ser tão simples como dizer que, porque eles emitem metano, as larvas reduzem a capacidade de drenagem do solo, Dr. Görres disse.

As emissões larvais criam condições favoráveis ​​aos microorganismos consumidores de metano. E ela pensa que a longo prazo, quando as larvas são removidas ou reduzem suas emissões de metano em certas fases do seu ciclo de vida, o solo poderia se tornar um sumidouro melhor à medida que os microrganismos se voltassem para o metano atmosférico como alimento.

'(Considerando todo o orçamento de metano), não há uma grande diferença entre as emissões globais (totais) de metano e o consumo global (total) de metano, então, se conseguirmos aumentar a capacidade de drenagem dos solos (de terras altas), então temos a chance de reduzir as concentrações de metano na atmosfera, "Dr. Görres disse.