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| Sinais de vida microbiana na cicatriz de queimadura do Fogo Sagrado. Crédito: Sydney Glassman/UCR |
Pesquisadores da UC Riverside identificaram minúsculos organismos que não apenas sobrevivem, mas prosperam durante o primeiro ano após um incêndio florestal. As descobertas podem ajudar a trazer a terra de volta à vida após incêndios que estão aumentando em tamanho e gravidade.
O Fogo Sagrado queimou mais de 23.000 acres nos condados de Orange e Riverside em 2018. Querendo entender como o incêndio afetou bactérias e fungos ao longo do tempo, o micologista da UCR, Sydney Glassman, liderou uma equipe de pesquisadores na cicatriz de queimadura.
"Quando entramos pela primeira vez em território de fogo, havia cinzas até minhas canelas. Foi um incêndio muito grave", disse Glassman.
Os pesquisadores visitaram a cicatriz nove vezes ao longo do ano seguinte, comparando a terra carbonizada com amostras de solo próximo e não queimado. Suas descobertas, agora publicadas na revista Molecular Ecology, mostram que a massa total de micróbios caiu entre 50 e 80% após o incêndio e não se recuperou durante o primeiro ano.
No entanto, algumas coisas viveram. "Certas espécies aumentaram em abundância e, de fato, houve mudanças realmente rápidas na abundância ao longo do tempo nos solos queimados", disse Glassman. "Não houve nenhuma mudança nos solos não queimados."
Não foi apenas um tipo de bactéria ou fungos que sobreviveu. Em vez disso, foi um desfile de micróbios que se revezaram dominando o solo queimado naquele primeiro ano pós-incêndio. "Houve mudanças interessantes e distintas nos micróbios ao longo do tempo. À medida que uma espécie caía, outra surgiu", disse Glassman.
Nos primeiros dias, eles encontraram micróbios com alta tolerância ao fogo e alto calor. Mais tarde, organismos de rápido crescimento com muitos esporos – capazes de aproveitar o espaço com pouca competição microbiana – pareciam dominar. No final do ano, organismos capazes de consumir carvão e outros detritos pós-incêndio com alto teor de nitrogênio tendiam a dominar.
Certos micróbios chamados metanotróficos regulam a degradação do metano, um gás de efeito estufa. Fabiola Pulido-Chavez, candidata a Ph.D. em fitopatologia da UCR e primeira autora do estudo, notou que os genes envolvidos no metabolismo do metano dobraram nos micróbios pós-incêndio.
"Esta descoberta emocionante sugere que os micróbios pós-incêndio podem 'comer' metano para ganhar carbono e energia, e podem potencialmente nos ajudar a reduzir os gases de efeito estufa", disse Pulido-Chávez.
Os pesquisadores continuam a testar se os fungos e bactérias que encontraram foram capazes de prosperar em diferentes pontos no tempo como resultado de suas características únicas e variadas, ou se há outra razão para as mudanças que viram no solo.
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| Pesquisador da UCR coletando amostras de solo na cicatriz de queimadura do Fogo Sagrado. Crédito: Sydney Glassman/UCR |
"Achamos que um organismo não pode ser bom em todas as habilidades necessárias para prosperar em uma cicatriz de queimadura", disse Glassman. "Se você é bom em tolerar o calor, provavelmente não é tão bom em crescer rapidamente."
O que os pesquisadores viram no solo tem alguma semelhança com a resposta do corpo humano a um grande estresse. As pessoas sofrem de uma doença e tomam antibióticos. O medicamento destrói bactérias no intestino de uma pessoa, e novos organismos começam a aparecer que não estavam lá antes ou não tinham anteriormente uma grande presença.
Eventualmente, as bactérias intestinais de uma pessoa podem retornar a algo como seu estado pré-infecção, mas não há garantia.
"Também estamos tentando entender o que leva a terra de volta para onde estava antes da perturbação, que neste caso foi um enorme incêndio", disse Glassman. "Muito do que estamos estudando pode ser transferido para um ambiente de microbioma humano."
Por um século, os cientistas sabem sobre maneiras pelas quais as plantas são capazes de se adaptar aos incêndios florestais e, eventualmente, recolonizar uma cicatriz de queimadura. Como mostra esta nova pesquisa, fungos e bactérias podem ter desenvolvido estratégias de enfrentamento semelhantes.
"É emocionante porque só desenvolvemos a tecnologia nas últimas duas décadas para realmente entender o que os micróbios estão fazendo no solo e como eles contribuem para a regeneração", disse Glassman.
O que está sendo aprendido agora sobre o comportamento dos micróbios pós-incêndio pode mudar as teorias mais antigas sobre o comportamento das plantas, uma vez que os micróbios não foram levados em conta neles. "Para mim, isso é emocionante, já que os micróbios têm sido negligenciados há muito tempo, mas são essenciais para a saúde do ecossistema", disse Pulido-Chávez.
Uma questão em aberto que permanece é se as adaptações que as plantas e micróbios desenvolveram em resposta aos incêndios florestais se adaptarão novamente aos megaincêndios ou incêndios recorrentes. Considerando que pode ter havido um período de várias décadas antes de um lote de terra queimar mais de uma vez, é cada vez mais comum que o mesmo solo queime novamente em menos de 10 anos.
Particularmente no Ocidente, a mudança climática está causando o aumento das temperaturas e o derretimento da neve mais cedo, estendendo a estação seca, quando as florestas são mais vulneráveis às queimadas. O que o aumento de tamanho, gravidade e frequência de incêndios faz para a recuperação natural de queimaduras?
"As coisas podem se recuperar, mas leva tempo, e se a terra se recupera ou não após megaincêndios super frequentes é outra história. O tempo de recuperação pode acompanhar o ritmo dos megaincêndios? Ainda não sabemos", disse Glassman.
Publicado originalmente em Phys.org
Mais informações: M. Fabiola Pulido‐Chavez et al, Rapid bacterial and fungal successional dynamics in first year after chaparral wildfire, Molecular Ecology (2022). DOI: 10.1111/mec.16835
Informações da revista: Molecular Ecology
