Respire fundo. Preste atenção em como o ar se move do nariz para a garganta antes de encher os pulmões de oxigênio. Ao expirar, uma mistura de oxigênio e dióxido de carbono sai do nariz e da boca.



Você sabia que riachos e rios “respiram” de maneira semelhante?

Os Estados Unidos abrigam mais de 250.000 desses corpos d’água correntes que se conectam às zonas costeiras e aos oceanos. Eles variam em tamanho, desde pequenos riachos até grandes rios, mas todos absorvem oxigênio e emitem dióxido de carbono e outros gases de efeito estufa, como o metano.

Nos últimos anos, uma equipa de cientistas liderada pelo Laboratório Nacional do Noroeste do Pacífico (PNNL) esteve imersa em pesquisas cruciais sobre os processos e interações que contribuem para a dinâmica dos gases com efeito de estufa. O seu trabalho centra-se em redes completas de riachos e rios, bem como nas terras que rodeiam esses sistemas.

Seu trabalho também inclui fatores que podem perturbar a respiração dos riachos e rios. Algumas dessas perturbações acontecem além dos riachos, como incêndios florestais, mas ainda impactam a forma como os riachos respiram, alterando a forma como o material entra nos riachos. Compreender estes impactos é fundamental para enfrentar os desafios relacionados com a qualidade da água, o ciclo global do carbono e as alterações climáticas.

Os cientistas do PNNL têm conduzido estudos de modelagem, de campo e de laboratório nos Estados Unidos, com alguns estudos sendo particularmente intensivos na Bacia do Rio Columbia. Esta área cobre 258.000 milhas quadradas, e o Rio Colômbia flui ao longo de 1.270 milhas das Montanhas Rochosas Canadenses até o Oceano Pacífico. Esta bacia inclui florestas exuberantes, desertos secos e vastas terras agrícolas. O campus principal do PNNL está localizado na bacia, no leste de Washington.

A investigação liderada pelo PNNL produziu modelos e dados que podem ajudar a prever como proteger os riachos e rios do país e as comunidades que deles dependem. O trabalho está publicado na revista Frontiers in Water .

"Nossa equipe usa modelos e dados para obter novos insights e desenvolver previsões que informarão as decisões tomadas pelos reguladores e gestores de recursos naturais", disse Timothy Scheibe, pesquisador do PNNL Lab e cientista da Terra que é um dos líderes desta pesquisa.

Modelos e dados podem ajudar a informar as práticas de gestão da água e do uso do solo, incluindo como responder a desastres naturais, como incêndios florestais e secas. Podem também ajudar a informar como as mudanças futuras no ambiente poderão afectar os sistemas naturais e humanos que são importantes para a saúde do nosso planeta.

O que é respiração?

Um dos impulsionadores da compreensão de como os riachos e rios respiram é um conjunto de processos conhecido como respiração – um conjunto de reações químicas que, em conjunto, determinam quanto carbono permanece no local e quanto entra na atmosfera como dióxido de carbono.

A respiração combina carbono e oxigênio para gerar energia para os organismos vivos. Este processo também cria alguma “exaustão” na forma de dióxido de carbono que é “exalado” por organismos como algas e bactérias nos ecossistemas fluviais e fluviais. Ao estudar a respiração em vários tipos de riachos e rios, os pesquisadores podem aprender por que alguns sistemas respiram mais do que outros.

Compreender o “porquê” é fundamental. É isso que permite aos pesquisadores prever o futuro dos córregos e rios.

Também é importante entender se a água ou os sedimentos dos rios e córregos respiram mais. Para responder a isso, o PNNL fez parceria com pesquisadores da Washington State University e da University of Montana. A equipe descobriu que no Rio Columbia, a maior parte da respiração é feita por organismos na água. Isso provavelmente ocorre porque o rio Columbia contém muita água na qual a respiração pode ocorrer.

Mas em outros sistemas fluviais, os micróbios nos sedimentos respiram a maior parte. Alguns sedimentos “respiram” muito mais rápido do que outros e, como resultado, produzem mais dióxido de carbono.