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.

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 Microbiologia. Nota: 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 wildfire. mSystems, 2023; DOI: 10.1128/msystems.00579-23

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