O papel das bactérias no ciclo global do carbono
Micróbios do solo processam cerca de seis vezes mais carbono do que todas as emissões
Foto: Dan Buckley
Os pesquisadores da Cornell desenvolveram uma técnica inovadora para rastrear os micróbios e entender as várias maneiras como eles processam o carbono do solo, descobertas que aumentam nosso conhecimento de como as bactérias contribuem para o ciclo global do carbono.
Isso é importante porque as bactérias do solo são notoriamente difíceis de estudar, embora sejam a chave para a saúde de nossa biosfera. Eles convertem a biomassa vegetal em matéria orgânica do solo, que é a base para a fertilidade do solo e que retém três vezes mais carbono do que a atmosfera. Dessa forma, as bactérias controlam quanto carbono acaba na atmosfera ou armazenado no solo e, a cada ano, os micróbios do solo processam cerca de seis vezes mais carbono do que todas as emissões antropogênicas combinadas.
Melhorar nosso conhecimento sobre os papéis que as bactérias desempenham no ciclo do carbono irá, em última análise, ajudar os modeladores do clima a desenvolver previsões mais precisas.
O artigo, "Multi-Substrate DNA Stable Isotope Probing Reveals Guild Structure of Bacteria that Mediate Soil Carbon Cycling", publicado em 19 de novembro no Proceedings of the National Academy of Sciences , fornece pistas de como a matéria orgânica do solo é formada e perdida ao revelar as diferentes estratégias que os micróbios usam para processar o carbono das plantas.
"Queremos usar essas informações para estudar os próprios organismos a fim de obter uma melhor compreensão do que estão fazendo e por que o estão fazendo", disse Daniel Buckley, professor da Seção de Ciências do Solo e Culturas da Escola de Ciências Integrativas de Plantas da Faculdade de Agricultura e Ciências da Vida.
Samuel Barnett, estudante de doutorado no laboratório de Buckley, é o primeiro autor do artigo. Uma das maiores incertezas nos modelos de computador que prevêem o ciclo do carbono e as mudanças climáticas é que muito pouco se sabe sobre como as bactérias do solo operam e influenciam o carbono no solo, disse Buckley. "Ao entender o que os micróbios estão fazendo, esperamos fazer melhores previsões sobre o que vai acontecer no ciclo do carbono no futuro e, então, tomar melhores decisões sobre como gerenciar nosso solo", disse ele.
Os micróbios do solo são minúsculos e muito difíceis de observar no solo, então os cientistas não sabem o suficiente sobre suas necessidades de cultivá-los em laboratório, o que por sua vez os torna quase impossíveis de estudar.
No artigo, Buckley e colegas usaram isótopos estáveis ??e sequenciamento de DNA de alto rendimento para identificar diferentes espécies de bactérias e rastrear como cada espécie consome carbono ao longo do tempo. "Esta abordagem nos permite identificar o DNA marcado isotopicamente e descobrir qual micróbio comeu cada tipo diferente de carbono", disse Buckley. Ele comparou a abordagem de marcar notas de dólar, liberá-las em uma cidade e, em seguida, rastreá-las à medida que se moviam na economia.
Eles descobriram que os micróbios têm estratégias diferentes para assimilar carbono. Micróbios que crescem, comem e morrem rapidamente se alimentam de matéria vegetal com carbono facilmente acessível, como açúcares. Enquanto isso, outras bactérias se especializam em carbono, que é mais difícil de quebrar e absorver. Esses micróbios crescem e consomem materiais mais lentamente e são mais especializados e eficientes. No estudo, os pesquisadores categorizaram esses tipos de bactérias em guildas, que são grupos de organismos que estão acessando alimentos - ou carbono, neste caso - da mesma forma. "Quanto mais entendemos, melhor podemos prever o que está acontecendo com o carbono no solo", disse Buckley.
