Cada espécie de árvore tropical é especializada em obter os nutrientes de que necessita

CULTIVAR PLANTAS BEIRA MAR, COMPLETO, Plantar em Casa (Julho 2019).

Anonim

As árvores se comunicam por meio de uma "teia larga de madeira" de raízes e micróbios de maneiras que aumentam seu crescimento e podem reduzir o dióxido de carbono na atmosfera, mitigando a mudança climática. Mas ninguém sabe por que tantas árvores tropicais se juntam a bactérias para capturar nitrogênio do ar quando elas já crescem em solos ricos em nitrogênio. Um experimento de grande porte no Instituto de Pesquisa Tropical Smithsonian (STRI) para abordar esse paradoxo mostrou que cada espécie tem suas próprias estratégias exclusivas de captura de nutrientes, ressaltando a importância da biodiversidade para projetos de reflorestamento bem-sucedidos.

Os solos tropicais podem ser ricos em nitrogênio, mas pobres em fósforo utilizáveis ​​pelas plantas. Muitas espécies de árvores tropicais - geralmente da família dos feijões (leguminosas) - têm nódulos nas raízes formados por bactérias para capturar o gás nitrogênio do ar e convertê-lo em nitrogênio útil para o crescimento e armazenamento de carbono.

"As pessoas especularam que espécies fixadoras de nitrogênio poderiam canalizar nitrogênio extra para produzir a enzima fosfatase para capturar o fósforo", disse Jefferson Hall, diretor do experimento da bacia hidrográfica do Canal do Panamá do Smithsonian - o Projeto Agua Salud. "Mas a evidência era limitada."

Hall e colegas perceberam que o experimento em escala de paisagem projetado para descobrir como as árvores tropicais armazenam carbono, afetam o abastecimento de água e conservam a biodiversidade, seria o lugar perfeito para essa pergunta, porque, ao contrário das florestas naturais, há indivíduos suficientes de cada espécie para poder generalizar sobre como se comportam. A equipe comparou entre seis e 13 árvores individuais em cada uma das quatro espécies fixadoras de nitrogênio e três não fixadoras de nitrogênio para produzir fosfatase.

"Eu penso nas árvores como indivíduos, como decisores ativos, comunicando e trocando materiais, escolhendo uma estratégia em detrimento de outra", disse Sarah Batterman, primeira autora deste estudo e professora associada do Natural Environment Research Council. Reino Unido "No geral, as árvores fixadoras de nitrogênio produziram mais fosfatase, mas os fixadores sem nitrogênio também o fizeram, às vezes tanto quanto os fixadores de nitrogênio, mostrando a diversidade de estratégias por aí."

"Esperávamos encontrar evidências para a hipótese do comércio de nutrientes - que os fixadores de nitrogênio investem em enzimas fosfatases ricas em nitrogênio, o que resolveria o paradoxo da existência de mais árvores fixadoras de nitrogênio nesses solos de floresta tropical ricos em nitrogênio", disse Batterman.. "Mas não encontramos nenhum suporte geral para essa hipótese. Então, consideramos a hipótese do equilíbrio de nutrientes - que as árvores ajustam suas estratégias de captura de nutrientes para satisfazer suas necessidades - fixando mais nitrogênio em solos pobres em nitrogênio, tornando mais fosfatase em solos pobres em fósforo.Nós não encontramos apoio geral para isso, também. "

"Um achado importante deste estudo é que a alta atividade da fosfatase não está restrita a árvores fixadoras de nitrogênio, mas varia acentuadamente entre as leguminosas e não-leguminosas", disse Ben Turner, co-autor e diretor do Laboratório de Solos STRI.

"O interessante é que agora podemos aplicar o que aprendemos sobre os processos biológicos básicos aos esforços de reflorestamento para maximizar a captura de carbono e mitigar a mudança climática", disse Batterman. "Agora sabemos quais espécies de árvores podem ser melhores para acessar o fósforo, o que pode ser melhor para obter nitrogênio e, mais importante, que a biodiversidade é fundamental para projetos de reflorestamento".

O Projeto Agua Salud, uma colaboração entre o STRI, a Autoridade do Canal do Panamá e o Ministério do Meio Ambiente do Panamá (MiAmbiente). As plantações de espécies nativas fazem parte dos programas Smart Reforesation, BiodiversiTREE e TreeDivNet.

"Gostaríamos de agradecer especialmente aos apoiadores do Projeto Agua Salud - ForestGEO, da Heising-Simons Foundation, do banco HSBC, Stanley Motta, do Small World Institute Fund, Subsídios Competitivos para a Ciência do Smithsonian Institution, do Grand Challenges Grants do Smithsonian Institution, da família Hoch, a National Science Foundation dos Estados Unidos, a Universidade Nacional de Cingapura, a STRI e a faculdade de Yale-NUS - porque acreditam em diminuir a distância entre a pesquisa aplicada e a teórica ", disse Hall. O principal autor também recebeu apoio da Universidade de Princeton, um programa de bolsas de curto prazo da STRI e uma bolsa do Conselho de Pesquisa do Meio Ambiente do Reino Unido.

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