Mudanças climáticas podem alterar emissão e captação de metano na Amazônia

Pesquisadores da USP simularam em laboratório condições extremas de temperatura e precipitação e avaliaram o efeito em amostras de solo; resultados indicam a possibilidade de modificação no equilíbrio do gás de efeito estufa gerado pela decomposição microbiana de matéria orgânica

Julia Moióli | Agência FAPESP – Condições extremas de temperatura e umidade (chuva excessiva ou seca) previstas para a região amazônica no contexto das mudanças climáticas podem aumentar o volume de microrganismos produtores de metano em áreas inundadas e diminuir em até 70% o potencial de consumo desse gás de efeito estufa em florestas de terra firme, causando impactos globais.

A conclusão é de um estudo realizado por pesquisadores da Universidade de São Paulo (USP) e publicado na revista Environmental Microbiome. Os resultados, segundo os autores, reforçam a necessidade de políticas de conservação e manejo.

Durante pelo menos seis meses do ano, mais de 800 mil quilômetros quadrados de planícies da floresta amazônica – equivalentes a 20% de sua extensão total – são inundados pelas precipitações. A consequente elevação do volume dos rios cria as condições anaeróbicas ideais (ausência de oxigênio) para o aumento da produção de metano decorrente da decomposição microbiana de matéria orgânica. De acordo com estudos recentes, as áreas inundáveis da Amazônia podem ser responsáveis por até 29% das emissões globais desse gás de efeito estufa. Em contraste, as florestas de terra firme da região são reconhecidas por sua capacidade de captar metano da atmosfera, desempenhando papel importante na regulação das emissões.

“Embora já esteja comprovado que fatores como temperatura atmosférica e condições sazonais de inundação são capazes de influenciar a composição das comunidades microbianas e, consequentemente, o fluxo de metano nesses ambientes, o que poderíamos esperar em cenários de mudanças climáticas, considerando as previsões de alteração nos padrões de chuva e de temperatura, com extremos mais intensos?”, aponta Júlia Brandão Gontijo, pós-doutoranda na Universidade da Califórnia em Davis, Estados Unidos, e primeira autora do artigo.

Apoiada pela FAPESP por meio de três projetos (14/50320-4, 18/14974-0 e 19/25924-7), a investigação foi conduzida ainda durante o doutorado de Gontijo no Centro de Energia Nuclear na Agricultura (Cena) da USP, sob orientação da professora Tsai Siu Mui. “Já sabemos que, globalmente, a concentração atmosférica desse gás aumentou aproximadamente 18% nas últimas quatro décadas”, comenta a orientadora.

Foi essa combinação que Gontijo testou, em parceria com pesquisadores da Academia Real Holandesa de Artes e Ciências (Países Baixos), das universidades Stanford, na Califórnia, de Massachussets e do Oregon (Estados Unidos) e Federal do Oeste do Pará. Em um experimento de 30 dias, submeteu amostras de solo de duas planícies de inundação e de uma floresta de terra alta dos municípios de Santarém e Belterra, localizados na região centro-oeste do Pará, a temperaturas (27°C e 30°C) e condições de umidade extremas.

Medições das condições de campo e amostragem de solos para montagem do experimento (foto: Fabiana S. Paula)

Por meio de sequenciamento genético e PCR quantitativo em tempo real, os produtores e os consumidores de metano foram identificados, e suas concentrações, medidas.

“Nas duas áreas inundáveis, embora não tenhamos observado mudanças significativas nos padrões de emissão de metano, houve aumento no número de microrganismos produtores do gás, o que pode indicar um problema futuro”, conta Gontijo.

Além disso, nos tratamentos mantidos a uma temperatura mais elevada, os solos de floresta tiveram diminuição brusca de 70% no potencial de consumo de metano em condição de seca e aumento significativo na produção do gás em épocas de chuva – justamente por não estarem acostumados a lidar com a umidade extrema –, o que, de acordo com a pesquisadora, é alarmante.

“Ou seja, enquanto as várzeas mostraram resistência às mudanças climáticas, o microbioma de áreas de terra firme é sensível a elas, o que, no futuro, pode causar uma alteração do balanço das emissões do gás de efeito estufa na região amazônica. Tomando por base a proporção da floresta amazônica em níveis globais, isso pode ser muito preocupante.”

Experimento em microcosmos em que foram simuladas as condições de mudanças climáticas testadas no estudo (foto: Wanderlei Bieluczyk)

Ações de conservação

Por mais que as mudanças climáticas tenham um potencial impacto na microbiota e no ciclo do metano na Amazônia, o estudo também identificou uma alta abundância de grupos metanotróficos (com capacidade de utilizar o metano como fonte de energia), com potencial para mitigar as emissões de metano mesmo frente às mudanças climáticas.

É justamente para se aprofundar nessas dinâmicas que os pesquisadores apontam como próximos passos a realização do experimento em campo e de testes de atividade dos microrganismos.

“De qualquer forma, as informações de que dispomos já são extremamente importantes e podem ser utilizadas na elaboração de políticas públicas.”

O artigo Methane-cycling microbial communities from Amazon floodplains and upland forests respond differently to simulated climate change scenarios pode ser lido em: https://environmentalmicrobiome.biomedcentral.com/articles/10.1186/s40793-024-00596-z.