Precisamos de maneiras melhores e mais rápidas de monitorar o declínio da saúde dos rios da Nova Zelândia, e o uso do DNA ambiental pode ajudar

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Uma pequena amostra da água do rio pode ajudar a detectar a presença de muitas espécies. Crédito:Michael Bunce e Simon Jarman, CC BY-SA

Os rios da Nova Zelândia não estão em boas condições. O último relatório sobre água doce do Ministério do Ambiente mostra que cerca de 45% da extensão total do rio já não é adequada para natação e 48% é parcialmente inacessível a peixes migratórios ameaçados de extinção.

A ciência é clara. As entradas de azoto e fósforo, juntamente com espécies invasoras, sobrecarregam alguns rios ao ponto de não conseguirem sustentar ecossistemas saudáveis. O estado dos rios e das águas subterrâneas também tem impacto na qualidade da água potável.

A intenção do governo de substituir a declaração política nacional sobre a gestão da água doce traz o tema da qualidade da água doce de volta ao centro das atenções nacionais.

Mas, independentemente dos debates políticos, dado o estado perigoso da água doce da Nova Zelândia, é necessária uma monitorização eficaz baseada em evidências sólidas, a fim de avaliar os compromissos e compreender se estamos a gerir os rios de forma sustentável.

É aqui que entra o DNA ambiental (eDNA).

Aotearoa Nova Zelândia sempre precisará de vários métodos para monitorar os milhares de rios e córregos em todo o país, mas esperamos que nosso novo método eDNA ajude, tornando o monitoramento de água doce mais rápido, mais barato, mais abrangente e mais adequado para pesquisas em todo o país.

Os rios estão cheios de vida

A vida encontrada nos rios da Nova Zelândia é um componente vital da sua saúde. A diversidade microbiana degrada e recicla continuamente nutrientes que sustentam uma nova vida e mantêm a saúde dos rios.

Quer sejam peixes, sapos ou falcões, todos os organismos libertam pedaços de material genético no ambiente. Essas “migalhas” de DNA fornecem pistas vitais sobre o que vive na área. Podemos testar todos esses sinais de DNA sem nunca ver um animal.

Uma análise de eDNA de um litro de água do rio Waikato mostra todas as espécies detectadas. Crédito:Wilderlab e Wai Tuwhera o Te Taiao, CC BY-SA

A mesma tecnologia ultrassensível já está a ser utilizada para detectar COVID em águas residuais, rastreando variantes e concentrações do vírus SARS-CoV-2.

Até o desenvolvimento do eDNA, o principal método que tínhamos para monitorar a saúde dos rios envolvia a captura (muitas vezes matança) e a classificação de milhares de invertebrados ou a pesca elétrica. Tais métodos são demorados, dispendiosos, requerem conhecimentos especializados e normalmente necessitam de períodos de cinco anos para detectar uma alteração na saúde do rio.

A virada de jogo com o eDNA é sua capacidade de detectar muitas espécies de uma só vez, empregando um método de amostragem (filtração) fácil de usar. Isso abre uma série de aplicações possíveis.

O Departamento de Conservação está a utilizar o eDNA para detectar novas populações de peixes galaxídeos ameaçados de extinção e o Ministério das Indústrias Primárias está a utilizá-lo para monitorizar a propagação do molusco dourado de água doce que invadiu o rio Waikato.

Mas o eDNA envolve muito mais do que detectar um animal favorito (ou menos favorito). A verdadeira mudança é a capacidade de ler códigos de barras de eDNA na “árvore da vida”.

'Ver' ecossistemas inteiros

Em vez de focar apenas em algumas espécies indicadoras selecionadas, o eDNA nos ajuda a considerar o ecossistema de forma mais holística, como no exemplo abaixo do rio Waikato, a partir de um único litro de água filtrada.

Numa parceria entre a empresa eDNA Wilderlab, o Departamento de Conservação, o Ministério do Ambiente e os conselhos regionais, aproveitámos estes dados holísticos do ecossistema para desenvolver um novo índice para medir a saúde dos rios denominado Índice Comunitário Independente de Táxons, ou TICI.

Usando locais fluviais monitorados regularmente em Aotearoa, Nova Zelândia, nos concentramos em 3.000 códigos de barras de eDNA de bactérias, fungos, plantas e animais que são indicadores da nutrição dos rios.

Este infográfico mostra as pontuações do TICI na Nova Zelândia e como elas mudam ao longo do rio. Crédito:Wilderlab, CC BY-SA

O índice TICI é uma pontuação de 60 a 140, com base em quais das 3.000 assinaturas de código de barras estão presentes. Alguns códigos de barras empurram o dial na direção positiva, outros o empurram para a negativa.

Os dados brutos de DNA podem ser complexos. O índice TICI destila o código genético em uma métrica com a qual as pessoas podem interagir mais facilmente. A partir de zero amostras de rios perfiladas usando eDNA em 2019, temos agora mais de 50.000 registros de eDNA, incluindo 16.000 pontuações TICI. Coletivamente, isso gerou um dos mais poderosos conjuntos de dados globais de eDNA e abre uma série de novas aplicações.

Teichelmann Creek, em Perth Valley, livre de predadores (em South Westland), atualmente lidera a tabela de classificação com uma pontuação TICI de 135,03 (imaculado). No outro extremo da tabela, o riacho Papanui em Hawke's Bay gerou um TICI de 68,05 (muito ruim).

Qual será o próximo passo para o eDNA?

Prevemos que os indicadores baseados em eDNA, como o índice TICI, proporcionarão uma forma prática para as pessoas acompanharem a saúde nos seus rios locais.

As comunidades já estão a utilizar esta ferramenta através do programa Wai Tuwhera o te Taiao. Os agricultores estão a aderir e as técnicas de eDNA figuram no pensamento futuro do governo central.

Num relatório de 2019 sobre o sistema de relatórios ambientais da Nova Zelândia, o Comissário Parlamentar para o Ambiente identificou deficiências e fragmentação na recolha e comunicação de dados ambientais da Nova Zelândia, incluindo para a água doce. Argumentamos que o eDNA nos aproxima um pouco mais da solução de alguns desses problemas.

Utilizando o kit de ferramentas eDNA, está ao nosso alcance técnico (e orçamental) a monitorização regular de todos os rios em Aotearoa para ajudar a priorizar onde, quando e quanta gestão (ou restauração) é necessária.

E há mais por vir na frente de monitorização do eDNA, incluindo métodos de amostragem de eDNA do ar, torneiras domésticas, contentores de transporte e em torno de instalações de aquicultura.

Fornecido por The Conversation

Este artigo foi republicado de The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.