Ecossistemas em equilíbrio. Entrevista com o biólogo Pedro Flombaum

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Por: Caroline | 11 Fevereiro 2014

O fluxo de energia dos ecossistemas está relacionado ao número e identidade das espécies que os compõem. Por isto, qualquer modificação pode desestabiliza-los. Dessa maneira, a elaboração de modelos empíricos procura compreender esse funcionamento, como conta em entrevista o doutor em Biologia, Pedro Flombaum. A entrevista de Leonardo Moledo, publicada por Página/12, 05-02-2014. A tradução é do Cepat.

Eis a entrevista.

Conte-me um pouco sobre o seu trabalho.

Eu estou trabalhando, em linhas gerais, na relação entre o clima, a biodiversidade e o funcionamento dos ecossistemas. Movo-me dentro deste triangulo. Um dos meus estudos trata de como a perda de espécies vegetais afeta o funcionamento do ecossistema. Dentro do funcionamento do ecossistema, o mais fácil de entender é o ciclo do carbono, o ciclo pelo qual o carbono - que está na atmosfera - é absorvido pelas plantas através do processo de fotossíntese. Em seguida ele é transferido para o restante da cadeia ecológica. E essa é uma das variáveis mais importantes para os ecólogos, porque é a entrada de energia para os sistemas biológicos.

Como se dissipa esta energia?

Ela se divide entre os diferentes componentes. As plantas a absorve, os herbívoros comem as plantas, os carnívoros comem aos herbívoros e, o que não é comido, morre e essa energia é utilizada pelos organismos que estão na terra.

Mas o sistema está em equilíbrio... não deveria haver um retorno de uma energia similar ao que havia no início?

Claro. Isto é assim: os ecossistemas estão em equilíbrio, tudo o que entra é igual ao que sai. Ao menos nos ecossistemas naturais é assim: se for feito um balanço, o que entra é igual ao que sai.

Volta para o ar, digamos.

Claro. Os organismos decompositores e os outros (herbívoros, carnívoros), mediante a respiração, transformam a matéria orgânica, a decompõem, ela degrada e, ao exalar, eles a devolvem para o ar em forma de carbono, para a atmosfera. O dióxido de carbono, retirado das plantas, é convertido em molécula orgânica, e esta molécula orgânica é consumida e liberada, e assim o ciclo continua. Dentro deste ciclo, eu estudo como a biodiversidade afeta um componente em especial, a produtividade primaria, isto é, como eu dizia anteriormente, o balanço entre tudo o que as plantas absorvem e tudo o que é transferido para o resto dos elementos do ecossistema. Nós humanos, consumimos 60% de tudo o que é absorvido pelas plantas. Quando colhemos algodão, quando comemos um bife, estamos comendo uma parte da produtividade primaria. O que eu estudo é como a diversidade de espécies de plantas afeta esse processo.

E o que observou?

É possível observar que se espécies vegetais são perdidas em um ecossistema, a capacidade de absorver carbono e a produtividade primaria desse ecossistema diminui. Esse é um padrão já muito evidenciado.

Por que isso ocorre?

Existem três mecanismos. Um é a complementaridade de cada nicho, que diz que as diferentes espécies utilizam diferentes recursos. Utilizando o exemplo que eu estudo, através de experimentos na Patagônia, o que há basicamente são pastos e arbustos. Os pastos têm raízes superficiais e absorvem a água a até 1,20 ou 1,50m. Se for um sistema sem pastos, utiliza-se apenas a água que está abaixo. Se estiver em um sistema sem arbustos, usa apenas a de cima. Se estiver em ambas, usa a água que está em todo o perfil do solo. Esse é um dos mecanismos. O segundo mecanismo são as interações positivas entre os dois primeiros. Então, novamente no modelo que eu estudo, estabelecem-se interações positivas entre pastos e arbustos. É um sistema árido, e os arbustos diminuem o estresse hídrico que os pastos sofrem, seu efeito é como de uma proteção física. Um sistema que tem apenas pastos tem um estresse hídrico maior que um sistema com pastos e arbustos.

Por quê?

Pode-se pensar com o que ocorre como vento. Em um sistema sem arbustos, ele passa muito mais livremente.  O vento então seca a capa de água e a diminui. Os arbustos funcionam como uma espécie de freio ao vento: abaixo dos arbustos há muito material orgânico e muitos nutrientes. Se você levanta um arbusto e olha ao seu redor, está cheio de bichos, caso distancie-se, está cheio de pedras e é seco. Ao redor dos arbustos ocorre um efeito de fertilização, que não ocorre no solo descoberto. O terceiro mecanismo é o mais difícil.

Vejamos...

Não é a diversidade de espécies em si que o influência, mas a probabilidade de encontrar a espécie mais produtivas. Na realidade não importa o número de espécies, o que realmente interessa é saber quais espécies estão sendo perdidas. O que importa é a identidade das espécies e não seu número. Nos outros mecanismos que já comentei, o mais importante é o número, e neste é a identidade. A probabilidade de encontrar uma espécie particular que seja positiva aumenta com o numero de espécies. Por isso confunde-se acerca do que é importante, a identidade ou o número. Um pouco do que eu faço é estudar a complementaridade de nichos entre as espécies na Patagônia. Fiz um experimento, parte feito em campo e parte no laboratório, e por último desejava ver qual, dentro desses três mecanismos, era o mais positivo. Dessa maneira, estive trabalhando durante muito tempo em campo, assim como no laboratório...

E há a influência sob os modelos meteorológicos globais.

Sim. Voltando ao esquema principal que já lhe comentei, outra parte da pesquisa é o que faço com os meteorologistas, que trata da relação entre clima e diversidade. Nesse caso, utilizo outro sistema de estudos, que são duas bactérias marinhas que fazem fotossíntese. São organismos extremamente pequenos: ao colocarmos uma bactéria ao lado de um grão de areia, é como um grão de areia para uma bola de futebol. Estas bactérias fazem fotossíntese e vivem em todos os oceanos do mundo. Como necessitam da luz, vivem na parte superior do oceano. O que fiz foi juntar uma base de dados de pessoas que tinham vivido em cruzeiros e a fazer a coleta de amostras destas bactérias, em seguida, com o computador, construí um modelo que pode revelar sua a quantidade, com base na luz e na temperatura. Como os satélites estimam luz e temperatura para todo o globo, pode-se fazer um mapa da quantia e distribuição destas bactérias em um escala planetária. Para que se ter uma ideia da sua abundância, para cada estrela do universo há um milhão destas bactérias.

São muitas.

Sim, são realmente muitíssimas. O mais interessante que fizemos neste trabalho foi mudar de um modelo qualitativo para um modelo quantitativo. Em geral, a comunidade cientifica que estuda estes organismos sabia onde estavam e sabia que havia muitos, além do que sabiam que podiam desenhar os limites em um mapa global; nós fizemos isto, todavia de uma forma quantitativa. Assim, chegamos a um número que tem uma variabilidade um pouco mais reduzida e que produz mapas mais precisos.

E o que se deduz dos resultados da distribuição?

A distribuição é o resultado de nossa investigação. A dedução não está tanto sobre a distribuição, mas sobre o que se chama de “modelo de nichos”. Essa equação, a partir da qual eu posso deduzir a abundancia em função da luz e da temperatura, é conhecida como modelo de nichos. De alguma maneira, reflete muitas das coisas que se sabe e que se quantifica. Um ponto interessante ao analisar essas curvas foi observar que a luz tem um efeito menos importante do que se esperava. Uma das coisas que se pode fazer com o mapa, é uma estimativa de quanto carbono e quanto oxigênio é liberada no oceano por essas bactérias. Uma de cada dez moléculas de dióxido de carbono que vão para a terra, são retiradas destas duas bactérias. O próximo passo seria buscar introduzir esta estimativa de bactérias em um modelo biogeoquímico global, para poder compreender melhor o ciclo do carbono.

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