Pelo ar, pela chuva e pela terra: como os micróbios retornam após um incêndio florestal

Pesquisadores descobriram que a dispersão desempenhou um papel fundamental no restabelecimento das comunidades ao nível da superfície.

Por Sociedade Americana de Microbiologia com informações de Science Daily.

árvore preta carbonizada com chamas do incêndio florestal no fundo e céu noturno
Foto de Zoltan Tasi na Unsplash

A perturbação provocada pelos incêndios florestais atinge tudo o que vive dentro ou perto de um campo ou floresta em chamas – incluindo micróbios. Uma melhor compreensão de como as comunidades microbianas mudam e crescem após um incêndio poderia ajudar os investigadores a prever como as bactérias e os fungos responderão às grandes mudanças ambientais.

Um estudo publicado esta semana na mSystems sugere que a dispersão – através do ar ou da chuva, por exemplo – desempenha um papel importante na sucessão microbiana após um incêndio destrutivo. Pesquisadores da Universidade da Califórnia, em Irvine, passaram um ano rastreando como as comunidades bacterianas e fúngicas retornaram à serapilheira em um campo queimado. Eles descobriram que as comunidades microbianas emergentes na superfície do solo mudavam com as estações e o reaparecimento das plantas, e que a montagem dessas comunidades era em grande parte impulsionada pela dispersão.

O risco e a extensão de grandes perturbações ecológicas, como incêndios florestais, têm aumentado nas últimas décadas.

“Sabemos que com as alterações climáticas e a atividade humana estamos a perturbar cada vez mais os nossos ecossistemas”, disse Kristin Barbour, autora principal do novo estudo e doutorada. estudante da Universidade da Califórnia, Irvine. “Os micróbios, especialmente os da superfície do solo, realizam uma série de processos ecossistêmicos realmente importantes, como a ciclagem de carbono e nitrogênio.” Bactérias e fungos, disse ela, decompõem a matéria vegetal morta e em decomposição no solo de um campo ou floresta.

Barbour originalmente se propôs a estudar a dispersão microbiana no contexto de secas, mas seus planos mudaram depois que um incêndio florestal não planejado queimou um campo em Loma Ridge, perto de Irvine. O que parecia um revés tornou-se uma oportunidade. “Queríamos aproveitar esta perturbação, especialmente porque os incêndios florestais estão a tornar-se mais frequentes em muitas partes do mundo”, disse Barbour.

O calor intenso produzido durante um incêndio florestal altera a composição química da serapilheira, onde residem os micróbios, e pode alterar as comunidades microbianas num ecossistema.

Os pesquisadores analisaram dois ecossistemas que foram afetados pelo fogo: uma pastagem semiárida e um matagal costeiro. Para estudar o movimento dos micróbios, eles usaram 4 configurações de bolsas de dispersão. No primeiro, usaram folhas queimadas para preencher pequenas bolsas porosas que permitiam a entrada e saída de micróbios. Para o segundo, um grupo de controle, eles selaram a serapilheira em sacos que não permitiam entrada ou saída. A terceira configuração era um saco poroso preenchido com lâminas de vidro, para coletar micróbios à medida que eles se movimentavam, e o quarto, outro grupo de controle, incluía sacos fechados com lâminas de vidro.

Cinco vezes durante o ano após o incêndio, Barbour e seus colegas coletaram sacos de dispersão de ambos os locais e identificaram bactérias e fungos na serapilheira. Eles descobriram que o efeito da dispersão diferia nos dois ambientes, sugerindo que as respostas microbianas dependem do ambiente. “O que prejudica a nossa capacidade de fazer declarações generalizadas”, disse Barbour.

Eles viram alguns padrões recorrentes. No geral, a dispersão do ar contribuiu de forma mais significativa para a entrada de micróbios na superfície do solo – 34% das bactérias e 42% dos fungos. Eles também descobriram que nos primeiros meses após o incêndio, antes do ressurgimento das plantas, o solo a granel (o solo abaixo da serapilheira) explicava a maior parte da imigração de bactérias.

O estudo de como os micróbios se movem no meio ambiente é uma área de pesquisa emergente, disse Barbour, mas que está intimamente ligada a questões maiores de como grandes perturbações mudam o meio ambiente.

“Há muito trabalho interessante sendo feito neste momento, analisando a dispersão e as comunidades microbianas no meio ambiente”, disse ela.

Fonte da história:
Materiais fornecidos pela Sociedade Americana de MicrobiologiaNota: O conteúdo pode ser editado quanto ao estilo e comprimento.

Referência do periódico:
Kristin M. Barbour, Claudia Weihe, Kendra E. Walters, Jennifer B. H. Martiny. Testing the contribution of dispersal to microbial succession following a wildfiremSystems, 2023; DOI: 10.1128/msystems.00579-23



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