À medida que as temperaturas globais aumentam, especialmente nas regiões de alta latitude, os micróbios do solo estão a sofrer uma mudança crítica na forma como processam os nutrientes. Tradicionalmente, esses micróbios atuam como recicladores, convertendo o nitrogênio em formas que as plantas podem usar. No entanto, uma nova investigação realizada na Islândia revela que o aquecimento dos solos está a fazer com que os micróbios retenham azoto internamente, reduzindo a quantidade disponível para o crescimento das plantas e potencialmente exacerbando as alterações climáticas. Esta mudança perturba o ciclo natural dos nutrientes, com implicações de longo alcance para a vegetação e os níveis atmosféricos de gases com efeito de estufa.
Uma experiência natural na Islândia
As descobertas resultam de um estudo único de longo prazo realizado em pastagens subárticas perto de Hveragerði, na Islândia. Uma série de terramotos em 2008 criou inadvertidamente um laboratório natural: a actividade geotérmica aqueceu partes do solo entre 0,5°C e 40°C acima do normal, permitindo aos investigadores observar as respostas dos ecossistemas sob condições de aquecimento sustentado. Esta experiência natural permitiu uma rara oportunidade de estudar como os micróbios se adaptam aos aumentos de temperatura a longo prazo de uma forma que as condições controladas de laboratório não conseguem replicar totalmente.
Os investigadores usaram azoto-15 para monitorizar o fluxo de nutrientes, descobrindo que após uma perda inicial de azoto do solo, os micróbios tornaram-se cada vez mais conservadores. Em vez de libertar amónio – um subproduto de azoto utilizável pelas plantas – começaram a reciclar o azoto internamente. Este comportamento, descrito por um investigador como o equivalente microbiano de “reter a urina”, reduz a disponibilidade de azoto para as plantas.
As implicações para os ecossistemas
Este acúmulo microbiano tem efeitos positivos e negativos. Por um lado, evita maiores perdas de azoto através de lixiviação ou libertação atmosférica como óxido nitroso, um potente gás com efeito de estufa. No entanto, também intensifica a competição entre plantas e micróbios por recursos limitados de azoto.
O delicado equilíbrio entre o crescimento das plantas (absorção de carbono) e a decomposição microbiana (libertação de azoto) está a ser perturbado. Se os micróbios priorizarem as suas próprias necessidades, o crescimento das plantas poderá abrandar, reduzindo a capacidade do ecossistema de compensar as emissões de carbono. Isto poderia acelerar o aquecimento em vez de o mitigar, minando os pressupostos de alguns modelos climáticos.
O aquecimento precoce é crítico
Os pesquisadores estão agora estudando os estágios iniciais do aquecimento do solo para determinar o que acontece antes de ocorrer uma perda significativa de nutrientes. O transplante de solos normais para áreas aquecidas sugere que a maior parte do esgotamento de nutrientes ocorre precocemente, nos primeiros 5 a 10 anos de aquecimento. Esta descoberta enfatiza que os efeitos mais prejudiciais ocorrem durante a fase inicial do aumento da temperatura, tornando crucial uma intervenção rápida.
Um ciclo de feedback de carbono iminente
O estudo destaca uma potencial subestimação nos modelos climáticos no que diz respeito à contribuição do nitrogênio do solo frio e da perda de carbono para o aquecimento global. Os solos do Ártico armazenam enormes quantidades de matéria orgânica parcialmente decomposta – um enorme reservatório de carbono. As temperaturas mais altas aumentam a atividade microbiana, acelerando a decomposição e liberando mais dióxido de carbono.
A expectativa de que as plantas cresceriam mais vigorosamente em condições mais quentes e absorveriam este excesso de carbono está agora a ser questionada. Em vez disso, o acúmulo microbiano reduz a disponibilidade de nitrogênio, enfraquecendo o crescimento das plantas e diminuindo a capacidade do ecossistema de atuar como sumidouro de carbono. Isto cria um ciclo de feedback perigoso: menor crescimento das plantas, solos mais pobres e emissões contínuas de gases com efeito de estufa.
Advertências e pesquisas futuras
Embora inovador, o estudo reconhece limitações. Os solos aquecidos geotermicamente podem não refletir perfeitamente os padrões de aquecimento global, que incluem aumentos na temperatura do ar, e não apenas o aquecimento ao nível das raízes. Além disso, os solos vulcânicos da Islândia diferem das paisagens árticas ricas em turfa encontradas na Escandinávia e na Rússia. Mais pesquisas em diversos ambientes do Ártico são vitais para confirmar estas descobertas.
Estas descobertas sublinham um aspecto crucial mas negligenciado das alterações climáticas: a complexa interacção entre micróbios, plantas e ciclos de nutrientes. Ignorar estas dinâmicas pode levar a previsões climáticas imprecisas e a estratégias de mitigação ineficazes.
