O mundo continua a girar ininterruptamente, como se não existíssemos. Mas isso apenas por enquanto, pois continuamos a todo o tempo testando nossa capacidade de interromper os ciclos naturais que sustentam os ecossistemas e a vida.  Não obstante o aumento das ações contra o meio ambiente que nos cerca e nos propicia a vida, muitos de nós se empenham em consertar os impactos causados por outros. 

Neste número do Warming trazemos as contribuições do projeto de Pesquisas Ecológicas de Longa Duração do CNPq, que nos ajudam a restaurar um dos ecossistemas mais extremos do planeta, o campo rupestre.  Também informamos ao leitor sobre os mais recentes dados acerca da relevância dos microrganismos nas nossas tentativas de restaurar as áreas degradadas.  

Um outro tema abordado nessa edição é o desaparecimento dos polinizadores, mais especificamente as abelhas, um caso que preocupa muito os estudiosos do meio ambiente em todo o mundo. Relatamos uma pesquisa de vital relevância para o país, o das doenças e pragas em apiários do Brasil e trazemos mais informações sobre os efeitos do fogo nos ecossistemas naturais.  

Outro aspecto de grande importância, embora poucos ainda conheçam, é o das interações entre as formigas e plantas.  Mais comuns do que parecem, essas interações podem ser muito importantes nos ecossistemas naturais e também nos processos de restauração ambiental.   

Por fim, uma entrevista com a renomada pesquisadora argentina, Lorena Ashworth, que nos conta sua trajetória científica e como ela vislumbra o desenvolvimento da sua área de pesquisa no futuro próximo.

Desejamos uma boa leitura!

O Cerrado é o segundo maior bioma brasileiro e inclui diferentes tipos de ecossistemas, entre eles: matas ciliares, florestas secas, savanas e campos. As savanas dominam a paisagem do Cerrado, sendo caracterizadas por uma vegetação aberta, com árvores de baixo porte espaçadas e predomínio de espécies de gramíneas e herbáceas. O predomínio desses ecossistemas abertos contribuiu para que o Cerrado fosse historicamente confundido com áreas degradadas, que precisavam de intervenções para que pudessem se tornar florestas tropicais (por muito tempo entendidas como o ápice dos processos sucessionais) ou para se tornarem terras para agricultura e da pecuária. Apesar dessa visão limitada, esse bioma abriga mais de 300.000 espécies de animais e mais de 13.000 espécies de plantas. É importante ressaltar que muitas dessas plantas são endêmicas, ou seja, não ocorrem em nenhum outro lugar do mundo! 

A rica biodiversidade de plantas e animais do Cerrado está ameaçada porque mais da metade desse bioma já foi destruído. Além de muitas espécies correrem o risco de serem extintas, a destruição e degradação do Cerrado também coloca em risco diferentes serviços ecossistêmicos e seus benefícios para a humanidade, como o provimento de água. Caso a degradação do Cerrado aumente, grande parte da população brasileira pode ficar sem água, pois é nesse bioma que nascem os rios que formam seis das oito bacias hidrográficas do Brasil: Amazônica, Araguaia, São Francisco, Paraná/Paraguai, Atlântico Norte/Nordeste e Atlântico Leste.

Paisagem de cerrado na Serra do Cipó, MG, Brasil. Foto: R. Solar.

Um dos caminhos para evitarmos a perda da biodiversidade e dos serviços ecossistêmicos do Cerrado é através da conservação das áreas remanescentes. No entanto, como as taxas de degradação continuam aumentando, é necessário que além de conservar as áreas nativas remanescentes, as áreas degradadas passem pelo processo de restauração ecológica. A restauração ecológica busca restabelecer, na área degradada, o ecossistema nativo preexistente e pode ocorrer de forma passiva ou ativa. No caso da restauração passiva, o que ocorre é que as causas de degradação são retiradas e a vegetação se restabelece naturalmente, em um processo chamado de regeneração natural. Por outro lado, na restauração ativa, além de retirar as causas de degradação, outras ações são estabelecidas para que a vegetação se restabeleça, por exemplo, com o plantio de mudas ou a semeadura de sementes.

Formas de restabelecer o ecossistema nativo mediante restauração passiva ou ativa.

Contudo, a restauração ecológica no nosso país tem origem nos ecossistemas florestais e historicamente tem negligenciado os ecossistemas abertos, como os do Cerrado, dentre eles o campo rupestre. Como os ecossistemas florestais e abertos diferem muito em sua estrutura e funcionamento, técnicas empregadas para restaurar florestas na maioria das vezes não são adequadas para restauração das savanas do Cerrado. Nesse contexto, procuramos entender como as práticas de restauração têm sido feitas no Cerrado e se as características desses ecossistemas abertos estavam sendo consideradas e respeitadas.

Buscamos traçar um panorama sobre a restauração ecológica do Cerrado, identificando os locais onde ela tem acontecido, se a abordagem usada era passiva ou ativa, se as plantas utilizadas na restauração ativa eram nativas daquele ecossistema e se a proporção de espécies arbóreas, arbustivas e herbáceas era respeitada. Para fazer esse estudo, fizemos uma revisão sistemática da literatura e extraímos dos artigos selecionados essas informações de interesse.

Os dados encontrados indicam que apesar do crescente interesse na restauração ecológica do Cerrado, muitos dos seus ecossistemas ainda não têm sido foco das iniciativas de restauração. Além disso, muitas iniciativas não estão de fato buscando restabelecer os ecossistemas nativos, configurando apenas práticas de florestamento (estabelecimento de florestas em áreas onde antes existiam savanas), o que evidencia a influência das práticas de restauração florestais. Nesse sentido, também notamos que a maioria das espécies de plantas usadas para restaurar áreas degradadas de Cerrado são árvores, apesar da grande diversidade e da maior parte das espécies desse bioma serem espécies de porte herbáceo e gramíneas. Outro aspecto observado é que muitas iniciativas de restauração não têm objetivo de pesquisa bem determinado ou não estabelecem com clareza qual o ecossistema de referência – aquele ecossistema que existia originalmente no local.  

Perspectivas futuras para avançar na restauração das áreas degradadas no Cerrado devem prezar primariamente pelo estabelecimento de objetivos claros. Além disso, novas ferramentas e abordagens podem auxiliar no planejamento da restauração, como o desenvolvimento de técnicas para propagação de espécies herbáceas para serem utilizadas na restauração. Por outro lado, é fundamental que os órgãos ambientais tenham seus quadros funcionais atualizados e a população esteja bem informada a partir de conhecimento científico, para que tenhamos direito a um ambiente equilibrado e saudável. 

Veja: 

Medeiros, N. F., Fernandes, G. W., Rabello, A. M., Bahia, T. O., Solar, R. C. 2022. Can our current knowledge and practice allow ecological restoration in the Cerrado? Anais da Academia Brasileira de Ciências 94:e20200665. DOI: https://doi.org/10.1590/0001-3765202120200665

Fernandes, G. W., Coelho, M. S., Machado, R. B., Ferreria, M. E. Aguiar, L. M. S., Scariot, A., Lopes, C. R. 2016. Afforestation of savannas: an impending ecological disaster. Natureza & Conservação, 14:146-151. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ncon.2016.08.002

Fernandes, G. W., Pedroni, F., Sanchez, M., Scariot, A., Aguiar, L. M. S., Ferreira, G., Machado, R., Ferreira, M. E., Diniz, S., Pinheiro, R., Costa, J. A. S., Dirzo, R., Muniz, F. 2018. Cerrado: em busca de soluções sustentáveis. 2. ed. 211p.

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Vamos supor A preocupação com a restauração de ecossistemas tem crescido de forma constante nos últimos anos, a ponto de as Nações Unidas declararem o período de 2021 a 2030 como a “Década da Restauração de Ecossistemas”. A exploração de recursos minerais se encontra entre as atividades humanas de maior impacto devido aos sérios prejuízos ao funcionamento dos ecossistemas. Desta forma, a recuperação de áreas degradadas em terras mineradas tem se tornado um importante desafio para cientistas, entes de controle e a sociedade em geral. Os fungos micorrízicos arbusculares (FMA) têm sido utilizados como uma das ferramentas biológicas mais promissoras para o estabelecimento e desenvolvimento de plantas em práticas de restauração de terras. Projetos de restauração ecológica que consideram e incluem esses microrganismos têm mostrado maiores chances de sucesso, pois os FMA habitam todos os biomas e estão associados a aproximadamente 73% das plantas vasculares!

Um dos principais resultados da associação entre plantas e FMA envolve o aumento da absorção de água e nutrientes pelas plantas hospedeiras, o que diminui o estresse das plantas, e melhora o desenvolvimento do habitat em áreas mineradas que atravessam processos de restauração. Tendo em vista a grande relevância de aumentar a eficiência da restauração de áreas degradadas por atividades de mineração, levantamos os seguintes questionamentos: o uso de inóculos de FMA aumenta o crescimento das plantas? um inóculo contendo mais de uma espécie de FMA tem efeitos positivos mais fortes no crescimento das plantas? Os efeitos do inóculo de FMA no crescimento das plantas dependem do tipo de mineral explorado? E a adição de outros microrganismos simbióticos aumenta o efeito positivo do inóculo de FMA no crescimento das plantas?

Para responder essas perguntas, foi realizada uma revisão quantitativa de 193 trabalhos publicados na literatura científica para investigar os efeitos dos FMA no crescimento das plantas, considerando várias circunstâncias nas quais as áreas degradadas são encontradas. O objetivo era entender o efeito geral do uso das micorrizas como uma ferramenta de restauração e, consequentemente, avaliar as fontes de variação nos efeitos da inoculação de FMA no desenvolvimento de plantas em áreas degradadas pela mineração. Pela primeira vez em uma avaliação quantitativa, demonstramos a importância da inoculação de FMAs como técnica de restauração de áreas mineradas. Nessas áreas, o desenvolvimento das plantas é prejudicado devido às condições desfavoráveis do substrato minerado, porém nossos resultados mostraram que a inoculação de FMA aumenta o crescimento das plantas em termos de altura e biomassa, tanto da raiz quanto da parte aérea.

Benefícios dos Fungos micorrízicos arbusculares para a restauração ecológica

Embora os estudos de FMA estejam concentrados em regiões temperadas, o inóculo de FMA promoveu aumentos na biomassa vegetal em substratos minerados independentemente da região e do tipo ou origem do fungo. A inoculação também melhorou o crescimento das plantas em materiais de difícil restauração, como estéril e rejeitos, mas os efeitos dos FMA dependeram do tipo de mineral explorado. Por exemplo, FMA aumentaram a biomassa da parte aérea quando o tipo mineral era carvão e ouro. Além disso, os efeitos positivos foram maiores em condições de campo, reforçando a importância da simbiose do fungo para plantas sob condições de estresse e consolidando a inoculação de FMA como uma técnica eficaz para a restauração de áreas degradadas pelas operações de mineração. Finalmente, investimentos adicionais em estudos de campo de longo prazo sobre os efeitos da inoculação de FMAs na sobrevivência das plantas, reprodução, aptidão e processos ecológicos relacionados são essenciais para consolidar ainda mais o uso de FMAs na restauração de áreas mineradas.

Com base em nossos resultados, recomendamos o uso de fertilizantes em baixa concentração e outros microrganismos para maximizar o desenvolvimento da planta e o sucesso da restauração a um custo relativamente baixo. Também reforçamos o uso de fungos micorrízicos como uma ferramenta que demonstra promover uma recuperação e restauração mais efetiva de áreas degradadas pela exploração mineral em todo o mundo, especialmente em substratos conhecidos por serem os mais difíceis para o desenvolvimento das plantas (ou seja, substratos de cobertura ou rejeitos). Ressaltamos a imperiosa necessidade de mais estudos sobre FMA e outros organismos rizosféricos em ecossistemas não perturbados para ajudar a identificar e priorizar as espécies mais adequadas para restauração, especialmente em regiões tropicais. Priorizando o uso de espécies nativas de seu ecossistema de referência, é possível evitar problemas com invasões biológicas e promover as espécies com maior potencial para a restauração. Finalmente, encorajamos os pesquisadores a usar novas ferramentas moleculares para avaliar o papel das relações microbiológicas neste processo e identificar as relações que podem acelerar e aumentar a eficácia da restauração de áreas mineradas.

Veja:

De Moura, A. ML., Oki, Y., Arantes-Garcia, L., Cornelissen, T., Nunes, Y. R. F., Fernandes, G W. 2022. Mycorrhiza fungi application as a successful tool for worldwide mine land restoration: Current state of knowledge and the way forward. Ecological Engineering 178: 106580. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ecoleng.2022.106580

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As abelhas são essenciais para a manutenção da biodiversidade por serem os principais polinizadores de plantas nativas e de muitas espécies cultivadas. Apesar de sua extrema importância, declínios de suas populações vêm sendo observados em várias partes do mundo, o que tem despertado a preocupação global para sua conservação. Há uma série de fatores interligados ao desaparecimento das abelhas e suas colônias, sendo um deles o impacto de pragas e patógenos.

Algumas espécies de abelhas são mais suscetíveis às pragas e doenças que outras. Por exemplo,  as abelhas que produzem mel, por viverem em colônias, acabam aumentando o risco de compartilharem doenças. Durante a jornada de uma abelha para levar alimento para sua colmeia, ela pousa em muitas flores que foram visitadas por outras espécies. Nestas flores pode haver agentes patogênicos como fungos, bactérias, vírus e parasitas que eventualmente acabam sendo levados para colmeia, causando o adoecimento de todos.

Normalmente as abelhas possuem uma série de comportamentos que protegem a colmeia e reduzem o efeito de doenças, como o comportamento higiênico que auxilia na limpeza das crias e adultos que morrem dentro da colmeia. Outros comportamentos importantes são a coleta de resinas de algumas espécies de plantas para a fabricação do própolis, que é colocado nas frestas das colmeias para impedir a entrada dos inimigos naturais, auxiliar na manutenção da temperatura da colmeia e ainda utilizado como antimicrobiano e antifúngico.

Com a ampla destruição das nossas matas e campos, os recursos utilizados pelas abelhas estão cada vez mais longe e escassos e, com isso, elas também gastam mais tempo e energia indo buscá-los. Outro fator de enorme relevância é a morte das abelhas causada pelo uso de agrotóxicos. Assim, as atividades desempenhadas na proteção da colmeia ficam comprometidas e tem se discutido cada vez mais o aumento de doenças e ataques de pragas devido ao enfraquecimento das colmeias.

Os principais fatores deste enfraquecimento e das perdas estão associados às mudanças climáticas, fragmentação das áreas de vegetação nativa, à expansão do agronegócio e ao uso de agrotóxicos. O cenário é preocupante, ocasionando a redução do vigor, a alta contaminação das colmeias por agrotóxicos e a redução dos principais recursos utilizados na defesa e proteção contra doenças tais como o néctar, pólen e resinas. Nossas abelhas estão cada vez mais em risco de adoecerem e desaparecerem! Apesar de todos os desafios impostos à saúde das abelhas, ainda são poucos os estudos que retratam a sanidade apícola brasileira e qual o reflexo das pragas e doenças na perda das colmeias no Brasil. 

No âmbito do projeto PELD-CRSC, realizamos um estudo sobre a incidência de pragas e doenças em colmeias e seu impacto na redução das populações de abelhas, a partir de questionários virtuais enviados a apicultores (aqueles que cuidam de abelhas africanizadas, a Apis mellifera) e meliponicultores (aqueles que cuidam de abelhas sem ferrão ou meliponíneos) distribuídos em todo o país. Foram registrados sintomas identificados pelos apicultores, tais como a diarreia das abelhas, morte das crias e das operárias.

Localização das informações coletadas sobre doenças das colmeias pelo Brasil.

Entre as pragas mais frequentes nas colmeias está o ácaro Varroa destructor, que é um sugador de hemolinfa (o equivalente ao sangue nos insetos) e transmite diversos vírus para as abelhas. Outros danos frequentes nas colmeias podem ser causados por larvas de mariposa (conhecidas como traça), forídeos (pequenas moscas) e por pequenos besouros que habitam e se alimentam de pólen e mel estocado, podendo provocar o colapso da colmeia, quando os níveis de infestação são muito elevados.

O estudo pioneiro evidenciou nitidamente uma perda de cerca de 20% das colmeias brasileiras entre os períodos 2017 a 2019. Os maiores percentuais de perdas de colmeias estão associados à presença de pragas e doenças que, geralmente, ocorrem ao mesmo tempo, indicando maior enfraquecimento das colmeias. Os resultados mostram também que as formigas e as vespas representam os maiores problemas nas colmeias de abelhas africanizadas. O ácaro Varroa, apesar de frequente nas colmeias, não parece estar relacionado a grandes perdas de colmeias das abelhas africanizadas. Já nas abelhas sem ferrão, os maiores danos foram causados por ataques de outras abelhas saqueadoras, formigas e forídeos. Os forídeos e as abelhas saqueadoras são pragas comuns nas colmeias de meliponíneos, mas quase não ocorrem em colmeias de A. mellifera

Morte massiva de abelhas africanizadas Apis mellifera.

O sintoma de doença em comum observado nas colmeias de ambos grupos de criadores (apicultores e meliponicultores) foi a morte das operárias. Este sintoma geralmente é observado por ação de vírus ou mesmo por envenenamento com  agrotóxicos. Os meliponicultores tiveram maiores perdas pela morte de crias, sintoma relacionado a ação de bactérias e fungos. Os resultados indicam claramente que medidas precisam ser tomadas para evitar a perda silenciosa de nossas abelhas. As consequências dessas perdas podem implicar na redução da produção agrícola brasileira, agravando ainda mais os altos custos dos alimentos e ampliando a fome no país.

Veja: 

Freitas, C. D, Oki, Y., Resende, F., Zamudio, F., Freitas, G. S., Moreira, R. K., Souza, F. A., de Jong, D., Quesada, M., Carvalho, S. A., Pires, C. S. C., Fernandes, G. W. 2022. Impacts of pests and diseases on the decline of managed bees in Brazil: a beekeeper perspective. Journal of Apicultural Research, DOI: https://doi.org/10.1080/00218839.2022.2099188 

Novais, S. M. A., Nunes, C. A., Santos, N. B., D’Amico, A. R., Fernandes, G. W.,  Quesada,  M., Braga, R. F., Neves, A. C. O. 2016. Effects of a possible pollinator crisis on food crop production in Brazil. PLoS ONE 11: 13: e0197396. DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0197396

Mendes dos Santos, F., Beiroz, W., Antonini, Y., Martén-Rodríguez, S., Quesada, M., Fernandes, G. W.. 2020. Structure and composition of the euglossine bee community along an elevational gradient of rupestrian grassland vegetation. Apidologie 51: 675-687. DOI: https://doi.org/10.1007/s13592-020-00752-7

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Ao longo de muitas décadas os ecólogos têm levantado várias perguntas a fim de entender o vasto mundo das interações envolvendo insetos e plantas. Algumas das questões mais intrigantes são: Como os insetos identificam e selecionam as plantas mais propícias para se alimentar e construir ninhos? Como as plantas se defendem do ataque dos insetos que consomem suas folhas e flores? Como as interações entre insetos e plantas se sustentam para termos essa elevada diversidade de insetos e plantas que temos hoje?

As plantas, como produtores primários, são um dos principais recursos básicos para as teias de alimentação terrestres; por outro lado, estima-se que os insetos consumam até 15% de toda essa biomassa vegetal por ano! A evolução dessas interações é moldada tanto por características ambientais (disponibilidade de água, nutrientes, luz, calor), quanto por interações entre os próprios grupos de insetos.  Mas, entender toda essa trama de interações representa um desafio para os cientistas. 

Características ambientais potencialmente estressantes, como baixa fertilidade do solo, temperaturas extremas e privação de água afetam diretamente a vida e o desenvolvimento das plantas. As respostas das plantas a estes “estresses ambientais” incluem redução do crescimento e folhas duras e de baixa qualidade nutricional. Essas características da planta influenciam diretamente a interação com outros organismos. Por exemplo, plantas com maior disponibilidade de água e nitrogênio em seus tecidos são mais palatáveis para os insetos. Por outro lado, as folhas mais esclerófilas (mais carbono e ligninas nos tecidos) são menos palatáveis, mas favorecem outros grupos de organismos, como os insetos que induzem tumores ou câncer nas plantas.  Desta forma, os organismos que vivem em ambientes como a Canga e o Campo rupestre, que possuem baixa disponibilidade de nutrientes e água, necessitam de adaptações para sobreviver.

A sobrevivência das plantas no ambiente não é nada fácil e, por isso, elas desenvolveram algumas estratégias para tentar diminuir os danos causados pelos herbívoros. Neste sentido, destaca-se a produção de nectários extraflorais (glândulas secretoras de um néctar açucarado), que são valiosos recursos para as formigas. Como resultado, o comportamento agressivo das formigas se transforma em um serviço de proteção às plantas, pois elas removem os herbívoros que podem danificar as plantas que produzem esse néctar.  Assim, se tornam parceiras das plantas, ou seja, mutualistas! 

Compreendendo que a baixa disponibilidade de nutrientes e de água afeta as interações das plantas com muitos grupos de insetos e, que a disponibilidade de nectários extraflorais pode influenciar o papel de proteção das formigas, nós buscamos entender como alterações na disponibilidade de nectários extraflorais e o aumento de nutrientes e água para a planta alteram a qualidade dos tecidos da planta e, consequentemente, as interações com as comunidades de insetos. 

Para isso, realizamos um experimento com a planta copaíba, ou páu-d’óleo (Copaifera langsdorffii), para testar nossas hipóteses. Para melhorar a qualidade nutricional das plantas, adubamos alguns indivíduos de copaíba com um bioestimulante foliar a cada 15 dias. Em outros indivíduos borrifamos unicamente com água. Para simular a presença contínua dos nectários, utilizamos microtubos contendo um algodão embebido em solução de açúcar. Fixamos cada um destes microtubos na extremidade dos galhos próximos às folhas, onde as formigas tinham livre acesso.

Experimento de simulação de nectário extrafloral com água açucarada.

Observamos que as plantas que receberam suplementação de água e nutrientes apresentaram folhas maiores e menos duras. Porém essas folhas apresentaram mais danos causados por insetos. Por outro lado, as plantas que receberam suplementação de nectários apresentaram menores danos e maior abundância de formigas. Assim, uma maior presença de formigas nas plantas diminuiu os danos causados ​​por insetos herbívoros.

Formiga Camponotus rufipes se alimentando de um nectário artificial.

Este trabalho mostrou como as variações na disponibilidade de nutrientes para as plantas modificam as interações com as comunidades de insetos. Além de enfatizar como a associação mutualista entre formigas e plantas pode ser benéfica. O estudo das interações entre ambiente e as comunidades biológicas ajuda a entender o funcionamento da complexidade dos ecossistemas e fornece direção para entender os impactos das mudanças globais, como mudanças nos ciclos de chuvas e escassez de água, que já ocorrem e devem aumentar nas próximas décadas em função do grande impacto que a espécie humana tem causado no planeta.

Veja:

Ramos, L., Fagundes, M., Boanares, D., Fernandes, G. W., Solar, R. 2022. Experimental manipulation of biotic and abiotic parameters changes the outcome of insect-plant interactions. Basic and Applied Ecology. DOI: https://doi.org/10.1016/j.baae.2022.04.002

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O Cerrado é um pirobioma, ou o bioma do fogo. Isso quer dizer que ele depende e foi moldado pelo fogo. O Cerrado evoluiu sob a pressão de queimadas naturais causadas por raios durante mais de 40 milhões de anos, além daquelas causadas por seres humanos por pelo menos 12 mil anos. Na ausência do fogo, o Cerrado poderia se tornar uma grande floresta tropical, de acordo com alguns pesquisadores. Muitas espécies do Cerrado são tolerantes às queimadas. Essas espécies apresentam características que lhes confere certa resistência às altas temperaturas, tais como camadas externas de tecidos mortos nos caules e raízes, bem como raízes e caules subterrâneos. 

A sempre-viva Actinocephalus polyanthus, espécie típica do campo rupestre, produz suas sementes após as queimadas, dependendo assim do fogo para se reproduzir. Muitas espécies do Cerrado tem seus caules e troncos dentro da terra, com apenas galhos saindo para fora! Quanto aos animais do Cerrado, muitas espécies são capazes de migrar para áreas próximas não-queimadas e retornar depois do fogo, enquanto outras se escondem em tocas e buracos. Mas, isso apenas quando as queimadas são de baixa intensidade, em pequenas áreas e em mosaicos durante períodos mais úmidos, como aconteceu nos milhares de anos de evolução do bioma. O problema é que esses incêndios praticamente não ocorrem mais como no passado. 

Rebrota da sempre-viva Actinocephalus polyanthus após o fogo.

No período de sua vida em Lagoa Santa, o naturalista dinamarquês Eugene Warming (1841-1924) escreveu sobre como o fogo forja a paisagem em seu famoso e pioneiro livro sobre o Cerrado. Impressionado com a velocidade com que as paisagens se transformam após as queimadas, descreveu a beleza com que as flores brotavam do solo como “a mais bela paisagem rica em flores que eu já vi na minha vida foi a queimada em outubro”. Isto só é possível devido ao fato de que as plantas que habitam estes ambientes destinam recursos para rebrotar e se reproduzir após um evento de fogo como uma estratégia para garantir sua sobrevivência. Para quem conhece o bioma de perto, sabe que o fogo induz a floração, tingindo a paisagem com suas floradas multicoloridas sobre o chão de carvão.

Mas, espere. Por que esse bioma, que depende do fogo, está sendo destruído pelo mesmo processo que o criou?! 

Os regimes de queimadas no passado são completamente diferentes dos padrões observados nos dias de hoje. As mudanças no uso do solo e clima, a realização das queimadas no final da estação seca, de forma intensiva e extensiva, leva a destruição dos ecossistemas do Cerrado afetando até mesmo as espécies tolerantes ao fogo.

 

Incêndio na Serra do Cipó, MG, em setembro de 2022.

Ainda mais complexo é o efeito do fogo nos diferentes ecossistemas do Cerrado. Enquanto os campos e ambientes abertos são adaptados às queimadas localizadas, as florestas não possuem nenhum tipo de adaptação ao fogo. Quando o fogo de alta intensidade atinge as florestas, particularmente aqueles com altas chamas, as folhas, galhos e troncos entram em combustão, causando queimadas de grande escala, levando à mortalidade em massa de plantas e bichos, além de emitirem grande quantidade de gases de efeito estufa. Dessa forma, as queimadas atuais são um dos principais causadores de destruição do Cerrado. Para piorar, políticas pró-fogo, cortes no orçamento do monitoramento e combate aos incêndios e corte nas pesquisas científicas ampliam ainda mais o caos ambiental no Cerrado.

O manejo adequado do fogo no Cerrado, bem como o monitoramento, prevenção e combate às queimadas desastrosas deve ser prioridade para todos os setores da sociedade, incluindo o governo. Como o Brasil é totalmente dependente do Cerrado para provisão de água e alimento, a destruição do bioma acarretará em perdas sociais profundas e irrecuperáveis. Na mitologia grega, Prometeu foi castigado por roubar o fogo de Zeus e entregar aos seres humanos. Talvez, o castigo de nossa sociedade pela falta de manejo adequado do fogo, seja a perda do Cerrado, além de todas as belezas e serviços ambientais que este bioma nos propicia.

Mais sobre o combate às queimadas na Serra do Cipó:

https://www.instagram.com/brigada_cipo/

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Lorena é Doutora em Biologia pela Universidade Nacional de Córdoba (Argentina) e realizou pós-doutorado no Centro de Investigaciones en Ecosistemas na Universidad Nacional Autónoma do México (UNAM). O foco do seu trabalho inclui investigar a diversidade de interações ecológicas que as plantas estabelecem com outros organismos, como os polinizadores e herbívoros. Especificamente, ela busca entender como as interações podem afetar a reprodução e o vigor das plantas, como isso se relaciona com a manutenção da biodiversidade e com os benefícios que as plantas fornecem à sociedade. Recentemente, ela tem estudado o efeito da qualidade da polinização e da herbivoria nas propriedades das plantas medicinais.

Editorial Warming: Conta um pouco sobre você

Lorena: Sou Lorena Ashworth, argentina e bióloga. Estou aqui acompanhando Ramiro Aguilar, meu parceiro, também biólogo e pesquisador. Estou muito feliz com a experiência que estou vivendo junto a colegas e amigos da Universidade Federal de Minas Gerais. Fiz o ensino fundamental e médio numa cidade chamada Tilisarao, no interior da província de San Luis (Argentina) e depois me mudei para Córdoba para entrar na Universidade. Cursei biologia na Universidade Nacional de Córdoba, onde depois também fiz meu doutorado em Biologia. Atualmente, sou pesquisadora do CONICET (Conselho Nacional de Pesquisas Científicas e Técnicas) e trabalho no Instituto Multidisciplinar de Biologia Vegetal (IMBIV). Deste percurso, deduz-se que devo a minha formação acadêmica e a possibilidade de trabalhar naquilo que gosto à educação pública e gratuita ao qual serei eternamente grata. 

EW: Porque você decidiu ser cientista?

LA: Decidi ser cientista porque é um trabalho que envolve criatividade e dinamismo, o qual requer que você use a imaginação e pense muito, além de poder escolher ou mudar o assunto de pesquisa no ritmo que cada pessoa decida e conforme vão surgindo novas incógnitas e desafios. Sou muito observadora da natureza e gosto de desenvolver novas ideias e explicações diferentes das tradicionais. Nesta tarefa de pensar e imaginar, muitas vezes faço o exercício de “ligar os pontos” entre ideias existentes para propor explicações diferentes e, por vezes, controversas. Além disso, desenhar experimentos e estratégias para testar essas ideias também me parecem desafios interessantes e divertidos.

EW: Porque escolheu estudar biologia (numa perspectiva geral)? 

LA: A habilidade de observar a natureza foi incentivada por minha mãe e meu pai no núcleo familiar, pois na cidade onde morávamos a relação com plantas e animais era muito próxima e havia uma grande riqueza de conhecimento popular sobre esses organismos. Quando criança, eu e meus irmanes tivemos muitos animais de estimação, principalmente animais selvagens que encontrávamos feridos ou perdidos, como urubú, emas, beija-flores, entre muitos outros, ou animais que simplesmente queríamos alimentar e ver crescer, como larvas de borboletas ou girinos. Cuidando desses bichinhos aprendi muito sobre interações ecológicas, principalmente sobre predação entre animais e também sobre metamorfose. Foi assim que surgiu meu interesse pela biologia. Já no primeiro ano de faculdade, as aulas emocionantes do professor e pesquisador Gabriel Bernardello e seu relato sincero sobre o que significa o trabalho de cientista foram fundamentais para finalmente me convencer de que era o curso que eu queria estudar.

EW: O que você faz hoje em dia? explica um pouco sobre sua linha de pesquisa.

LA: De forma geral, hoje minha linha de pesquisa é sobre o papel das interações ecológicas como fornecedoras de benefícios para a sociedade. Na maioria das vezes, o foco é nas plantas, então as interações que eu estudo são planta-polinizador, planta-fungos, planta-herbívoro. Atualmente tenho interesse em avaliar se polinizadores, herbívoros e micorrizas modificam o perfil químico e a bioatividade de plantas silvestres com potencial medicinal. Também estamos desenvolvendo estudos sobre o quanto certas espécies de plantas dependem de polinizadores para se reproduzir sexualmente e as consequências da polinização animal no sucesso das próximas gerações de plantas. Esta última ideia é testada com plantas nativas ornamentais, medicinais e comestíveis, e também em culturas cujos frutos e sementes consumimos como alimento.

Experimento com biologia reprodutiva de plantas no campo

EW: Como você enxerga o futuro dessa área que você trabalha?

LA: Acredito que a área em que trabalho tem um enorme potencial pela frente. As questões são simples, é ciência básica, de baixo custo, e o conhecimento que se produz é muito importante e útil em termos ecológicos e sociais. A degradação que a humanidade está produzindo nos ecossistemas naturais é alarmante e leva, entre outras coisas, à extinção de espécies, interações, degradação dos ecossistemas e qualidade de vida. O objetivo final do meu trabalho de pesquisa é contribuir para a conservação da natureza e, para conservar ou restaurar, é necessário saber como funciona o arranjo ecológico, entre quais espécies ocorrem as interações e o quanto essas espécies dependem dessas interações para sobreviver. No momento, o foco está nas plantas úteis para os humanos, mas no futuro a ideia é gerar conhecimento para qualquer espécie. Escolhi esse conjunto de plantas estrategicamente, pensando em uma forma prática de instalar esse tema na sociedade local. Com a concepção antropocêntrica que ainda predomina no mundo, acredito que seja mais fácil justificar a importância da conservação pelos benefícios diretos e tangíveis que nós, seres humanos, obtemos da natureza (alimentos, remédios), do que justificar a conservação baseada no mesmo direito à vida que têm todas as espécies que habitam o planeta. 

Ao conhecermos as relações e interdependências entre as espécies que compõem os ecossistemas, garantimos ferramentas indispensáveis para realizar ações de recuperação da biodiversidade de forma sustentável. Na minha concepção, as intervenções externas deveriam ser mínimas, e visando facilitar a recuperação dos sistemas por conta própria, para não depender do manejo constante de espécies como acontece com os polinizadores da maioria das culturas sob manejo convencional.

Resumindo, acredito que esta área de investigação está longe de estar esgotada e, pelo contrário, é extremamente atual. A partir do conhecimento que produzimos, podemos fornecer informações muito valiosas para colaborar na resolução de problemas ambientais e ecológicos cada vez mais frequentes e importantes nas agendas governamentais e não governamentais, nacionais e internacionais. Por fim, para que essa sucessão de eventos ocorra, devemos sempre lembrar que gerar conhecimento é tão importante quanto disseminá-lo.

Espécie em destaque: Collaea cipoensis

Embora pareça ser uma planta qualquer, este arbusto da família das leguminosas, como o feijão, ostenta algumas particularidades que a tornam um ótimo modelo de estudos na biologia. Ela é uma planta endêmica da Serra do Cipó, o que significa que pode ser encontrada exclusivamente em pequenas populações na região.

Outro aspecto interessante, é que ela depende exclusivamente de beija-flores para gerar frutos, o que na ciência se conhece como espécie auto-incompatível. Contudo, numerosos insetos, como abelhas, vespas e formigas, aproveitam os recursos das suas flores (néctar, pólen e tecido) como fonte de alimento, sem oferecer nenhum serviço de polinização para a planta. Consequentemente, e apesar de produzir flores ao longo do ano, apenas cerca de 20% das suas flores se transformam em frutos com sementes, o que representa um desafio para a sua reprodução. 


Esforços que visam a restauração de ambientes degradados no campo rupestre da Serra do Cipó, recomendam seu plantio devido a que estas plantas produzem flores e frutos relativamente rápido, são tolerantes ao alto teor de alumínio no solo e estão associadas com pequenos cursos de água, mediante os quais suas semetes se dispersam, dando origem a uma nova geração de plantas.

Visita internacional

Durante o mês de agosto recebemos a visita da professora Gabriela Müller, Doutora em Ciência Atmosférica pela Universidad de Buenos Aires, é atualmente, pesquisadora na Universidad del Litoral (Argentina). Gabriela trabalha principalmente com eventos climáticos extremos, especificamente de frio, tanto do ponto de vista da variabilidade climática quanto das mudanças climáticas.

Durante sua visita, Gabriela compartilhou os resultados recentes sobre as influências atmosféricas e oceânicas na seca entre 2019 e 2020 na América do Sul. A visita promoveu um diálogo único integrando climatologia e ecologia, o qual possibilitou uma discussão sobre os alcances e desafios no enfrentamento às mudanças globais na região. Ela também visitou as estações climáticas dos sítios do PELD-CRSC e acordamos uma cooperação para participar na análise dos dados climatológicos monitorados na Serra do Cipó.       

Comemoração: 25 anos do programa PELD 

Durante a primeira semana de julho foi realizada a comemoração dos 25 anos do Programa de Pesquisas Ecológicas de Longa Duração em João Pessoa, PB. O evento recebeu os coordenadores de sítios de pesquisa de todo o Brasil e aconteceu na Universidade Federal da Paraíba (UFPB).   Todos os programas de pesquisa ecológica de longa duração são financiados pelo Conselho Nacional de Pesquisas – CNPq do Ministério de Ciência, Tecnologia e Inovações.  Os avanços das nossas pesquisas na Serra do Cipó foram apresentados e elaboradas novas estratégias para ampliar os estudos e melhor conhecer nossos biomas e preservá-los para as futuras gerações.  

Encontre mais informações sobre sobre os PELD do Brasil em: https://peldcom.eco.br/

Conexão Namíbia-Brasil

Entre os dias 12 e 25 de julho, os cientistas Geraldo Fernandes e José Eugênio Figueira da UFMG retribuíram a visita do colega da Namíbia, Ezequiel Fabiano, ao sítio Peld CRSC. As visitas na Namíbia foram guiadas pelos Profs. Ezequiel e Simon Angombe na região de Katima Mulilo e Ojivarongo, próximo da fronteira com Angola, onde se situam parte das parcelas experimentais de fogo, além de projetos de cultivo de hortaliças em solo árido e oligotrófico.

Em Katima Mulilo, Geraldo Fernandes e José Eugênio trabalharam com Ezequiel no relatório final do projeto Bio-Bridge Initiative da Convenção sobre Diversidade Biológica, das Organização das Nações Unidas.  A Convenção tem três objetivos principais: a conservação da diversidade biológica (ou biodiversidade); o uso sustentável de seus componentes; e a repartição justa e equitativa dos benefícios provenientes dos recursos genéticos. Seu objetivo é desenvolver estratégias nacionais para a conservação e uso sustentável da diversidade biológica, e muitas vezes é visto como o documento chave para o desenvolvimento sustentável.

Finalizado o relatório, os últimos dias foram dedicados a uma visita ao Rio Zambeze na fronteira com o Zaire e no Parque Nacional Etosha, um dos mais famosos da Namíbia pela abundância de herbívoros de médio e grande portes. No caminho para Etosha, foram percorridos cerca de 200 km dentro do Parque Nacional Bwabwata onde, além da fauna, foram observadas muitas queimadas criminosas. A visita dos pesquisadores brasileiros, como parte do projeto Bio-Bridge Initiative, chamou a atenção da Embaixada do Brasil situada em Windhoek, capital da Namíbia, tendo a Embaixadora Vivian Loss Sanmartin mostrado interesse em estabelecer parcerias com o Brasil para cooperação em pesquisas e desenvolvimento tecnológico.

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