Usando varreduras de DNA ambiental de riachos dos Apalaches, os pesquisadores descobriram que os efeitos da mineração de carvão no topo da montanha em West Virginia são ainda mais difundidos do que relatado anteriormente: riachos de bacias hidrográficas pesadamente minadas abrigam 40% menos espécies do que riachos com água limpa.
Por Universidade Duke, publicado por Science Daily.
Escorrendo pelas rochas, rodeado por flores silvestres e samambaias, os riachos das montanhas Apalaches estão repletos de vida. Eles possuem uma das maiores diversidades de animais de água doce do mundo, incluindo muitas espécies que não podem ser encontradas em nenhum outro lugar do mundo.
Mas essa diversidade biológica está seriamente ameaçada pela mineração de carvão no topo das montanhas, cuja poluição a jusante afeta muitas dessas espécies, de acordo com um estudo publicado na edição de setembro de 2021 da revista Ecological Applications.
Os pesquisadores descobriram que os efeitos da mineração de carvão no topo da montanha são ainda mais difundidos do que relatado anteriormente: córregos de bacias hidrográficas pesadamente minadas abrigam 40% menos espécies do que córregos com água mais limpa.
Essa biodiversidade perdida inclui peixes, macroinvertebrados (como insetos, mariscos e crustáceos), algas, fungos, bactérias, organismos unicelulares chamados protistas e muito mais. Em outras palavras: não são apenas as espécies particularmente sensíveis que estão sendo afetadas.
“Os impactos são realmente distribuídos por toda a árvore da vida”, disse Marie Simonin, pesquisadora do Instituto Nacional de Pesquisa para Agricultura, Alimentação e Meio Ambiente da França (INRAE) e principal autora do estudo.
Simonin e sua equipe observaram 93 riachos ao longo de um gradiente que varia de bacias hidrográficas pesadamente minadas a riachos relativamente intocados em toda a cordilheira dos Apalaches na Virgínia Ocidental. Eles encontraram uma relação clara entre a densidade das atividades de mineração e a perda de biodiversidade: quanto mais mineração houver, menos espécies serão encontradas.
“Foi realmente surpreendente ver como esse declínio da biodiversidade é consistente em todos esses grupos realmente diferentes de organismos, começando com níveis realmente baixos de perturbação”, disse Emily Bernhardt, professora e catedrática de biologia da Duke University e autora sênior do artigo .
Os resultados destacam outro padrão preocupante: a perda significativa de diversidade foi detectada em riachos cuja água ainda estava muito abaixo dos padrões máximos de perturbação estabelecidos pela Agência de Proteção Ambiental (EPA).
“Um pequeno aumento nas atividades de mineração na bacia hidrográfica já é demais”, disse Simonin.
Isso significa que os efeitos prejudiciais dos poluentes nas espécies aquáticas começam em concentrações muito mais baixas do que as presumidas anteriormente.
“Quando você chega ao ponto de referência da EPA, já perdeu a maioria das espécies que vai perder”, disse Bernhardt.
Embora a perda de biodiversidade devido à mineração tenha sido demonstrada em vários grupos de espécies separadamente, este estudo se destaca por observar toda a árvore da vida de uma vez, nos mesmos riachos, ao mesmo tempo. Para isso, a equipe utilizou um método inovador denominado DNA ambiental (eDNA), que mede fragmentos de material genético que os organismos deixam em seu ambiente.
Esse DNA pode se originar de excrementos, pedaços perdidos de pele ou escamas ou de organismos unicelulares. Para coletá-lo, os pesquisadores coletaram amostras de água de cada riacho e as filtraram por meio de filtros extremamente finos. O DNA fica preso nos filtros e pode ser extraído, sequenciado e classificado.
Grupos de organismos, como algas, por exemplo, compartilham genes comuns ou segmentos de genes. Ao comparar o DNA obtido dos filtros com o DNA conhecido por pertencer a uma determinada espécie ou grupo de espécies, os cientistas podem determinar o que está pendurado em cada fluxo, não muito diferente de agentes CSI que executam amostras em seus bancos de dados (mas com muito menos drama).
Este método é uma grande promessa para avaliações de biodiversidade e impactos na qualidade da água.
“O eDNA é uma abordagem barata que pode fornecer informações substanciais sobre os impulsionadores da biodiversidade”, disse Bernhardt. “Isso pode abrir a possibilidade de monitorar os impactos da qualidade da água em um número muito maior de rios em todo o mundo.”
Os resultados obtidos com o eDNA estão bem de acordo com os obtidos com os métodos mais tradicionais, com uma fração do trabalho. Como exemplo, a equipe detectou 28 espécies de peixes em todos os 93 riachos amostrados usando eDNA. Isso é comparável a estudos anteriores que cuidadosamente coletaram, contaram e identificaram a diversidade de peixes da mesma região. O eDNA forneceu um método muito mais rápido e menos invasivo de avaliação da diversidade, com resultados semelhantes.
“Você pega uma quantidade muito pequena de água e consegue ver o impacto em todos esses organismos. Você não precisa matar nenhum animal, não precisa de uma grande equipe de pessoas habilitadas para identificar todas essas espécies , todo mundo poderia fazer o trabalho de campo “, disse Simonin. “Isso pode realmente mudar a escala em que podemos monitorar a biodiversidade.”
Esta pesquisa foi financiada pelo NSF Grant No. EAR-1417405.
Fonte da história:
Materiais fornecidos pela Duke University . Original escrito por Marie Claire Chelini.
Referência do jornal :
Marie Simonin, Jennifer D. Rocca, Jacqueline R. Gerson, Eric Moore, Alexander C. Brooks, Lauren Czaplicki, Matthew RV Ross, Noah Fierer, Joseph M. Craine, Emily S. Bernhardt. Consistent declines in aquatic biodiversity across diverse domains of life in rivers impacted by surface coal mining. Aplicações ecológicas , 2021; 31 (6) DOI: 10.1002 / eap.2389
