No Dia Internacional dos Manguezais o site da Agência FAPESP publicou um interessante estudo sobre a importância dos manguezais para a fixação do carbono e ajudar a enfrentar as consequências das mudanças climáticas.
Leiam o artigo, a seguir:
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Óxidos de ferro em solos de manguezais impulsionam o sequestro de carbono
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| Área de mangue preservado (foto: Angelo Fraga Bernardino/UFES) |
Luciana Constantino | Agência FAPESP – Usando uma abordagem inédita, pesquisadores conseguiram compreender mecanismos que podem estar ajudando solos alagados de áreas costeiras, como os de manguezais, a reter carbono de forma mais eficiente. Ao compreender esse processo, o estudo abre um leque de oportunidades na busca por ferramentas para enfrentar os impactos negativos das mudanças climáticas causados pela ação humana sobre o uso da terra.
Os manguezais são reconhecidos pela ciência como um dos ecossistemas mais eficazes na captura de gases de efeito estufa no mundo, superando florestas tropicais, como a Amazônia. Até então, essa capacidade era atribuída principalmente à ausência de oxigênio nesses ambientes, o que retarda a decomposição de matéria orgânica e, consequentemente, a liberação do dióxido de carbono (CO2).
O estudo, publicado na Nature Communications, revela que óxidos de ferro de baixa cristalinidade (entre eles ferri-hidrita e lepidocrocita) encontrados em manguezais atuam como estabilizadores do carbono orgânico do solo. Eles protegem as frações mais instáveis – chamadas de lábeis, na linguagem da biogeoquímica –, que de outra forma estariam vulneráveis à decomposição biológica, causando a liberação do CO2.
Quando ocorre a mudança do uso da terra, seja para a construção de tanques de camarões ou para pastagem (situações registradas nas áreas analisadas na pesquisa), há alteração drástica no ambiente geoquímico, levando à oxidação ou acidificação do solo. Isso promove a transformação dos minerais óxidos de ferro menos cristalinos em formas mais cristalinas, menos eficazes na estabilização do carbono orgânico.
A cristalinidade se refere à forma como os átomos estão organizados, ficando dispostos de maneira repetitiva e ordenada. Cria uma estrutura tridimensional, que afeta as propriedades físicas e químicas do material.
“Nosso estudo traz inovações importantes. Uma delas está na metodologia que criamos. Usamos técnicas já estabelecidas, mas que, em uma sequência inovadora, nos permitiram inferir a importância do ferro na estabilização do carbono. Outro ponto de destaque foi conseguir demonstrar o mecanismo envolvido na proteção das frações mais lábeis da matéria orgânica”, explica à Agência FAPESP o pesquisador Francisco Ruiz, do Departamento de Ciência do Solo da Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz da Universidade de São Paulo (Esalq-USP).
O grupo trabalhou com espectroscopia no infravermelho, que estuda as interações entre a matéria e a radiação, com análise térmica (TG-DSC na sigla em inglês para thermogravimetric-differential scanning calorimetry) e com extração química seletiva para avaliar amostras do estuário Mocajuba-Curuçá, no Estado do Pará, a leste da foz do rio Amazonas.
Primeiro autor do artigo publicado na revista científica Nature Communications, Ruiz tem bolsa (projeto 23/06841-9) da FAPESP, que também apoiou o trabalho por meio do Centro de Pesquisa para Inovação em Gases de Efeito Estufa (RCGI) e do Centro de Pesquisa em Carbono na Agricultura Tropical (CCARBON).
Orientador de Ruiz e autor correspondente, o engenheiro agrônomo Tiago Osório Ferreira avalia que os resultados são “uma quebra de paradigma”.
“O estudo avança na compreensão real de como os solos dos manguezais funcionam como drenos de carbono em um cenário importante de mudanças climáticas e busca por estratégias para mitigação de seus efeitos. Quando entendemos os processos por trás da estabilização, é possível vislumbrar que tipo de uso da terra é mais ou menos nocivo, além da possibilidade de potencializar ou frear determinados mecanismos para ter uma estabilização de carbono mais eficiente e menor emissão de gases de efeito estufa”, afirma o professor da Esalq.
Há mais de 25 anos pesquisando áreas de manguezais, Ferreira coordena atualmente o projeto “BlueShore – Florestas de Carbono Azul para mitigação de mudanças climáticas offshore”, desenvolvido no âmbito do RCGI. Entre os objetivos da iniciativa estão o estudo dos mecanismos de sequestro e estabilização de carbono nos solos e a criação de um índice de saúde do solo para classificar regiões mais ou menos degradadas, além de analisar como a biodiversidade dos manguezais responde a maiores concentrações de CO2.
Importância para o planeta
Os mangues são chamados de “florestas de carbono azul” por sua característica de sumidouro. As emissões com a perda da vegetação de manguezais na Amazônia Legal, por exemplo, poderiam representar até três vezes mais do que as registradas em área equivalente da floresta, ou seja, deter o desmatamento desse ecossistema evitaria emissões de CO2 na ordem de 1.228 toneladas por hectare (mais informações no artigo The inclusion of Amazon mangroves in Brazil’s REDD+ program).
Para promover a conscientização sobre a importância desses ecossistemas costeiros e a necessidade de sua proteção, as Nações Unidas instituíram 26 de julho como Dia Mundial de Proteção aos Manguezais.
O Brasil tem a segunda maior área de mangue no mundo – cerca de 1,4 milhão de hectares ao longo da faixa costeira – e conta com o maior trecho contínuo, situado entre os Estados do Amapá e do Maranhão. Estima-se, no entanto, que 25% dos manguezais em todo o país tenham sido destruídos desde o começo do século 20, processo que pode ser acelerado pelo aumento do nível do mar, mudanças climáticas e maior frequência de eventos extremos, além de desmatamento e expansão urbana.
Cerca de 500 mil brasileiros dependem diretamente dos recursos desses ecossistemas para sobrevivência, incluindo pescadores artesanais, marisqueiros e extrativistas. Com ampla biodiversidade – mais de 770 espécies de fauna e flora –, essas áreas também têm importância para a pesca, sendo o estágio inicial de desenvolvimento de vários tipos de peixes.
“O problema não está na coleta do caranguejo ou no extrativismo, mas sim na ruptura do equilíbrio biogeoquímico, quando há remoção de vegetação ou mudança inadequada de uso da terra. Nesse sentido, a pesquisa também joga luz sobre a importância da conservação e do controle do uso do solo em manguezais”, completa Ferreira.
O estudo alerta que os esforços de restauração desses ecossistemas devem ir além do reflorestamento, incorporando estratégias inovadoras para restaurar o equilíbrio geoquímico do solo. A recuperação natural dos minerais dos solos de manguezais costuma ser lenta, principalmente por causa de erosões e degradação.
Construção de conhecimento
Ruiz destaca que na ciência de solos bem drenados, como os de floresta, as técnicas usadas no trabalho são aplicadas com mais frequência do que em regiões de solos alagados. “Para os manguezais, estamos no início das avaliações dessa interação do ferro com carbono. Comecei a me debruçar na análise de mecanismos de estabilização nas interações organominerais ao estudar os tecnossolos”, conta o pesquisador.
Durante o mestrado e o doutorado, Ruiz trabalhou com tipos de solos construídos (tecnossolos) capazes de recuperar áreas degradadas. Recebeu o Prêmio Tese Destaque USP, em Ciências Agrárias, e o Prêmio Capes de Tese - Edição 2024 (menção honrosa Ciências Agrárias I).
O artigo Iron’s role in soil organic carbon (de)stabilization in mangroves under land use change pode ser lido em www.nature.com/articles/s41467-024-54447-z.
Fonte: Agência FAPESP
Os manguezais são reconhecidos pela ciência como um dos ecossistemas mais eficazes na captura de gases de efeito estufa no mundo, superando florestas tropicais, como a Amazônia. Até então, essa capacidade era atribuída principalmente à ausência de oxigênio nesses ambientes, o que retarda a decomposição de matéria orgânica e, consequentemente, a liberação do dióxido de carbono (CO2).
O estudo, publicado na Nature Communications, revela que óxidos de ferro de baixa cristalinidade (entre eles ferri-hidrita e lepidocrocita) encontrados em manguezais atuam como estabilizadores do carbono orgânico do solo. Eles protegem as frações mais instáveis – chamadas de lábeis, na linguagem da biogeoquímica –, que de outra forma estariam vulneráveis à decomposição biológica, causando a liberação do CO2.
Quando ocorre a mudança do uso da terra, seja para a construção de tanques de camarões ou para pastagem (situações registradas nas áreas analisadas na pesquisa), há alteração drástica no ambiente geoquímico, levando à oxidação ou acidificação do solo. Isso promove a transformação dos minerais óxidos de ferro menos cristalinos em formas mais cristalinas, menos eficazes na estabilização do carbono orgânico.
A cristalinidade se refere à forma como os átomos estão organizados, ficando dispostos de maneira repetitiva e ordenada. Cria uma estrutura tridimensional, que afeta as propriedades físicas e químicas do material.
“Nosso estudo traz inovações importantes. Uma delas está na metodologia que criamos. Usamos técnicas já estabelecidas, mas que, em uma sequência inovadora, nos permitiram inferir a importância do ferro na estabilização do carbono. Outro ponto de destaque foi conseguir demonstrar o mecanismo envolvido na proteção das frações mais lábeis da matéria orgânica”, explica à Agência FAPESP o pesquisador Francisco Ruiz, do Departamento de Ciência do Solo da Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz da Universidade de São Paulo (Esalq-USP).
O grupo trabalhou com espectroscopia no infravermelho, que estuda as interações entre a matéria e a radiação, com análise térmica (TG-DSC na sigla em inglês para thermogravimetric-differential scanning calorimetry) e com extração química seletiva para avaliar amostras do estuário Mocajuba-Curuçá, no Estado do Pará, a leste da foz do rio Amazonas.
Primeiro autor do artigo publicado na revista científica Nature Communications, Ruiz tem bolsa (projeto 23/06841-9) da FAPESP, que também apoiou o trabalho por meio do Centro de Pesquisa para Inovação em Gases de Efeito Estufa (RCGI) e do Centro de Pesquisa em Carbono na Agricultura Tropical (CCARBON).
Orientador de Ruiz e autor correspondente, o engenheiro agrônomo Tiago Osório Ferreira avalia que os resultados são “uma quebra de paradigma”.
“O estudo avança na compreensão real de como os solos dos manguezais funcionam como drenos de carbono em um cenário importante de mudanças climáticas e busca por estratégias para mitigação de seus efeitos. Quando entendemos os processos por trás da estabilização, é possível vislumbrar que tipo de uso da terra é mais ou menos nocivo, além da possibilidade de potencializar ou frear determinados mecanismos para ter uma estabilização de carbono mais eficiente e menor emissão de gases de efeito estufa”, afirma o professor da Esalq.
Há mais de 25 anos pesquisando áreas de manguezais, Ferreira coordena atualmente o projeto “BlueShore – Florestas de Carbono Azul para mitigação de mudanças climáticas offshore”, desenvolvido no âmbito do RCGI. Entre os objetivos da iniciativa estão o estudo dos mecanismos de sequestro e estabilização de carbono nos solos e a criação de um índice de saúde do solo para classificar regiões mais ou menos degradadas, além de analisar como a biodiversidade dos manguezais responde a maiores concentrações de CO2.
Importância para o planeta
Os mangues são chamados de “florestas de carbono azul” por sua característica de sumidouro. As emissões com a perda da vegetação de manguezais na Amazônia Legal, por exemplo, poderiam representar até três vezes mais do que as registradas em área equivalente da floresta, ou seja, deter o desmatamento desse ecossistema evitaria emissões de CO2 na ordem de 1.228 toneladas por hectare (mais informações no artigo The inclusion of Amazon mangroves in Brazil’s REDD+ program).
Para promover a conscientização sobre a importância desses ecossistemas costeiros e a necessidade de sua proteção, as Nações Unidas instituíram 26 de julho como Dia Mundial de Proteção aos Manguezais.
O Brasil tem a segunda maior área de mangue no mundo – cerca de 1,4 milhão de hectares ao longo da faixa costeira – e conta com o maior trecho contínuo, situado entre os Estados do Amapá e do Maranhão. Estima-se, no entanto, que 25% dos manguezais em todo o país tenham sido destruídos desde o começo do século 20, processo que pode ser acelerado pelo aumento do nível do mar, mudanças climáticas e maior frequência de eventos extremos, além de desmatamento e expansão urbana.
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| Coleta de solo e gases em área de manguezal convertida para pastagem (foto: Angelo Fraga Bernardino/Universidade Federal do Espírito Santo) |
Cerca de 500 mil brasileiros dependem diretamente dos recursos desses ecossistemas para sobrevivência, incluindo pescadores artesanais, marisqueiros e extrativistas. Com ampla biodiversidade – mais de 770 espécies de fauna e flora –, essas áreas também têm importância para a pesca, sendo o estágio inicial de desenvolvimento de vários tipos de peixes.
“O problema não está na coleta do caranguejo ou no extrativismo, mas sim na ruptura do equilíbrio biogeoquímico, quando há remoção de vegetação ou mudança inadequada de uso da terra. Nesse sentido, a pesquisa também joga luz sobre a importância da conservação e do controle do uso do solo em manguezais”, completa Ferreira.
O estudo alerta que os esforços de restauração desses ecossistemas devem ir além do reflorestamento, incorporando estratégias inovadoras para restaurar o equilíbrio geoquímico do solo. A recuperação natural dos minerais dos solos de manguezais costuma ser lenta, principalmente por causa de erosões e degradação.
Construção de conhecimento
Ruiz destaca que na ciência de solos bem drenados, como os de floresta, as técnicas usadas no trabalho são aplicadas com mais frequência do que em regiões de solos alagados. “Para os manguezais, estamos no início das avaliações dessa interação do ferro com carbono. Comecei a me debruçar na análise de mecanismos de estabilização nas interações organominerais ao estudar os tecnossolos”, conta o pesquisador.
Durante o mestrado e o doutorado, Ruiz trabalhou com tipos de solos construídos (tecnossolos) capazes de recuperar áreas degradadas. Recebeu o Prêmio Tese Destaque USP, em Ciências Agrárias, e o Prêmio Capes de Tese - Edição 2024 (menção honrosa Ciências Agrárias I).
O artigo Iron’s role in soil organic carbon (de)stabilization in mangroves under land use change pode ser lido em www.nature.com/articles/s41467-024-54447-z.
Fonte: Agência FAPESP
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