As mudanças que os cientistas esperam no clima poderão fazer com que os metais tóxicos que ocorrem naturalmente nos solos se tornem mais móveis, desestabilizem os ecossistemas e entrem cada vez mais na cadeia alimentar humana através da agricultura. Tais cenários são particularmente prováveis de ocorrer em solos ligeiramente ácidos, que constituem cerca de dois terços de todos os solos. Estas são as conclusões de um estudo experimental em solos agrícolas testados para o metal cádmio, que pode causar câncer. O estudo foi liderado pela professora assistente Marie Muehe da Biogeoquímica Vegetal da Universidade de Tübingen e do Centro Helmholtz de Pesquisa Ambiental (UFZ). Os resultados foram publicados na revista Nature Communications Earth and Environment.
Até 2100, prevê-se que as temperaturas globais aumentem entre dois e quatro graus em comparação com os níveis pré-industriais. Nesse período, espera-se que o atual conteúdo de dióxido de carbono na atmosfera duplique. Aqui na Alemanha, a quantidade de precipitação pode diminuir ligeiramente. Marie Muehe diz que os efeitos adicionais são difíceis de prever: “As mudanças climáticas e os metais, cada um separadamente, colocam pressão sobre os microrganismos do solo, chamados coletivamente de microbioma do solo. Procuramos investigar os efeitos combinados anteriormente pouco conhecidos dessas influências, “ela diz. Existem metais tóxicos em todos os solos do nosso planeta, diz Muehe, mas na forma vinculada são de pouca importância para os organismos do solo e para o cultivo de plantas. A situação muda quando os metais são mobilizados. “Em nosso estudo, examinamos o cádmio, exemplo clássico de metal tóxico encontrado no solo”, diz ela. O cádmio tem efeito tóxico em todos os organismos vivos porque inibe processos fisiológicos nas células.
Interações complexas
No experimento, a equipe de pesquisa preencheu colunas com solo agrícola fornecido por diversas fazendas. “Examinamos esses solos durante uma estação de cultivo regular na Alemanha em laboratório, mas sob as condições climáticas presumidas do ano 2100”, explica o principal autor do estudo, Sören Drabesch, também da Universidade de Tübingen e da UFZ. “Investigamos as mudanças no solo e no microbioma do solo ao longo do tempo”.
A equipe de pesquisa descobriu que a mobilidade do cádmio presente no solo aumentará nas condições atuais em cerca de 40% em solos ligeiramente ácidos nas temperaturas do verão das condições climáticas futuras. “Pode então ser encontrado em concentrações mais elevadas na água dos poros do solo e influencia o microbioma do solo, ou o padrão de atividade de vários microrganismos”, diz Drabesch. “Certos microrganismos tornam-se mais ativos, utilizam mais nitrogênio e, assim, acidificam ainda mais o ambiente do solo”. Em alguns solos, os níveis de cádmio deverão aumentar a tal ponto que o microbioma do solo sofre e o ecossistema tem de se adaptar. Em contraste, não foram encontrados problemas comparáveis em solos que eram originalmente ligeiramente alcalinos. Mesmo sob condições climáticas alteradas, o cádmio não foi mobilizado em grande medida.
O estudo mostra quão complexas são as interações entre as mudanças climáticas, as substâncias do solo e o microbioma do solo, diz Muehe. “Os ecossistemas, incluindo os ecossistemas agrícolas, poderão ser enormemente perturbados pelo aumento das quantidades de cádmio móvel no futuro. Isto também poderá alterar as emissões de gases com efeito de estufa causadas pela agricultura e o cádmio móvel poderá acabar em culturas que poderão então ser prejudiciais para a saúde humana. ” Estes desenvolvimentos devem continuar a ser monitorizados, dizem os investigadores.
Publicação:
Sören Drabesch, Oliver J. Lechtenfeld, Esmira Bibaj José Miguel Leon Ninin, Juan Lezama Pachecco, Scott Fendorf, Britta Planer-Friedrich, Andreas Kappler, E. Marie Muehe: Alterações do microbioma induzidas pelo clima aumentam a biodisponibilidade de cádmio em solos agrícolas com pH abaixo de 7. Nature Communications Terra e Meio Ambiente, https://doi.org/10.1038/s43247'024 -01794-w
