Pesquisadores da King Abdullah University of Science and Technology desenvolveram um novo método para capturar dióxido de carbono usando plantas e micróbios que produzem oxalatos. Com isso, eles visam converter desertos em sistemas de sequestro de carbono. Para colocar as coisas em ação, a equipe começou experimentos no noroeste da Arábia Saudita. Eles plantaram leguminosas fixadoras de nitrogênio, como acácias, para ajudar as plantas do deserto a crescer.
Reduzir as emissões por si só não é eficaz para diminuir os níveis extremos de CO2 presentes na atmosfera. Precisamos remover as concentrações já existentes de dióxido de carbono no meio ambiente e armazená-lo. Uma equipe de cientistas de plantas da Universidade de Ciência e Tecnologia Rei Abdullah (KAUST) publicou recentemente um artigo de opinião afirmando que as terras áridas têm potencial para capturar dióxido de carbono.
Segundo os pesquisadores, é possível transformar um ecossistema árido em sistemas eficazes de sequestro de carbono . Isso pode ser alcançado melhorando a saúde do solo, aumentando a eficiência da fotossíntese e a biomassa radicular. E isso pode ser obtido através da engenharia de combinações ideais de microrganismos do solo, tipo de solo e a combinação certa de plantas para incorporar e promover um processo biogeoquímico natural. A via do oxalato-carbonato é o processo em questão, que ajudará na criação de sumidouros de carbono subterrâneos.
Heribert Hirt , autor principal e cientista de plantas da KAUST, afirmou: "Reflorestar desertos por meio da restauração das funções ecossistêmicas, incluindo o sequestro de carbono, deve ser a abordagem preferencial. A vantagem de recuperar regiões áridas para reflorestamento e sequestro de carbono é que elas não competem com terras utilizadas na agricultura e na produção de alimentos."
Importância dos Oxalatos
O método aproveita plantas adaptadas a climas áridos que produzem oxalatos — íons contendo carbono e oxigênio associados a cálculos renais ou gota. Certos microrganismos do solo dependem exclusivamente de oxalatos como fonte de carbono. Como resultado, liberam moléculas de carbonato no solo.
O carbonato geralmente se decompõe rapidamente, mas quando esses sistemas planta-micróbio são cultivados em solos alcalinos e ricos em cálcio, o carbonato interage com o cálcio para criar depósitos duradouros de carbonato de cálcio.
O ciclo natural do carbono geralmente envolve a troca de dióxido de carbono entre a atmosfera, os oceanos e os ecossistemas terrestres. No entanto, devido às atividades humanas, houve um acúmulo significativo de CO2 em excesso na atmosfera.
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Árvores vs. Terras Áridas
As árvores são frequentemente vistas como a solução perfeita para a captura de carbono, mas o desafio reside no fato de que o reflorestamento muitas vezes compete com a agricultura por terras aráveis valiosas. No entanto, converter desertos em sistemas de sequestro de carbono é um conceito novo. Existe uma vasta oportunidade em terras áridas, que representam cerca de um terço da superfície da Terra e atualmente não são utilizadas para a agricultura.
Os ecossistemas áridos são conhecidos pela sua limitada vida vegetal, principalmente devido à escassez de água. Certas plantas desenvolveram, de forma engenhosa, diversas estratégias para sobreviver nessas condições desafiadoras, superando com sucesso a escassez de água e as temperaturas extremas.
Certas plantas que prosperam em condições áridas possuem sistemas radiculares notáveis que lhes permitem acessar fontes de água subterrâneas. Além disso, utilizam formas distintas de fotossíntese que lhes possibilitam conservar água durante os períodos mais quentes do dia.
Existem também plantas conhecidas como oxalogênicas, com a capacidade de produzir quantidades substanciais de oxalatos, que podem ser transformados em água durante períodos de seca.
Os microrganismos não só utilizam o carbono para o seu próprio metabolismo, como também o libertam no solo sob a forma de carbonato . Este carbonato tem a capacidade de precipitar como carbonato de cálcio e a sua estabilidade pode perdurar durante vários séculos ou mesmo milénios. O sistema proposto para o sequestro de carbono em terras áridas envolve uma combinação de plantas oxalogénicas , que libertam até um quarto do seu carbono sob a forma de ácido oxálico no solo, e microrganismos oxalotróficos.
A partir desses oxalatos, uma certa quantidade de carbono é depositada no subsolo, e a equipe pretende usar esse mecanismo para o sequestro de carbono. De acordo com o relatório , “No geral, nessa forma de sequestro de carbono, um em cada dezesseis átomos de carbono fixados pela fotossíntese pode ser sequestrado em carbonatos”.
Ilhas da Fertilidade
Segundo os autores, ao intensificar esse processo biogeoquímico que ocorre naturalmente em terras áridas, é possível transformar esses ecossistemas improdutivos e degradados em sumidouros de carbono com solo e plantas prósperos.
Os autores sugerem que as ilhas de fertilidade devem ser tomadas como ponto de partida . São pequenas áreas de habitat revitalizado a partir das quais plantas e micróbios podem se expandir, criando eventualmente um exuberante tapete de vegetação.
O coautor Hassan Boukcim já iniciou experimentos no noroeste da Arábia Saudita, plantando leguminosas fixadoras de nitrogênio, como acácias, para apoiar o crescimento de outras plantas do deserto. Os autores acreditam que essas abordagens podem levar a grandes aumentos na quantidade de carbono armazenado nas plantas e no solo dentro de dez anos.
No entanto, eles ressaltam que o sucesso e a velocidade desse método serão influenciados pela taxa de crescimento das plantas em condições secas, bem como pela disponibilidade de fundos e apoio político em diferentes países áridos.
“Como parte do Projeto Genoma Nativo da KAUST, já identificamos algumas espécies de plantas oxalogênicas nativas, mas este projeto será ampliado agora para caracterizar centenas de plantas e micróbios nativos”, diz o Professor Hirt.
A equipe do Professor Hirt revolucionou o processo de revestimento de sementes aplicando micróbios benéficos diretamente em sementes de plantas nativas. Essas sementes são cuidadosamente cultivadas em viveiros antes de serem plantadas em ambientes desérticos hostis. Então, converter desertos em sistemas de sequestro de carbono pode parecer uma tarefa inatingível, mas é melhor tentar abordagens diferentes do que nada.
