Em outubro de 2018, o Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC) divulgou sua sobre a viabilidade de nos mantermos abaixo da meta de 1.5°C sugerida pelas Nações Unidas na reunião de mudança climática de Paris em 2015. O IPCC deu ao mundo cerca de 12 anos para cortar radicalmente as emissões de carbono ou enfrentaremos sérias perturbações climáticas. No entanto, eles não estavam apenas interessados ​​em cortar a queima de combustíveis fósseis, mas também em “emissões negativas”, como podemos tirar o dióxido de carbono da atmosfera. Plantas e solos são grandes depósitos de carbono e, como resultado, estão recebendo muita atenção.

Em 5 de julho de 2019 bacia et al. publicou um artigo na Science defendendo um grande exercício global de plantio de árvores para ajudar a resolver o problema da mudança climática. O jornal causou alguma controvérsia. Todos concordam que plantar árvores é uma coisa boa, mas a declaração feita em resumo, “Isto destaca a restauração global de árvores como nossa solução mais eficaz para a mudança climática até o momento”, preocupou muitos climatologistas. Eles sentiram que a melhor solução para a mudança climática é reduzir as emissões. Top cientista do clima, Stefan Rahmstorf, escreveu uma resposta detalhada ao artigo. Plantar árvores é uma boa ideia, “Mas não devemos cair em ilusões sobre quantos bilhões de toneladas de CO₂ isso vai tirar da atmosfera. E certamente não pela ilusão de que isso nos dará tempo antes de abandonar o uso de combustíveis fósseis”, escreveu Rahmstorf.

Globalmente, a quantidade de armazenamento de carbono nos solos é maior do que nas plantas, cerca de 75% do reservatório de carbono terrestre global, e há um interesse considerável em como podemos aumentar o sequestro e, assim, retirar o dióxido de carbono da atmosfera. Um problema chave com o sequestro de carbono nos solos é a sua reversibilidade. Portanto, a matéria orgânica do solo é vulnerável à decomposição por microorganismos com consequente liberação de dióxido de carbono de volta à atmosfera.

Na mesma semana que o Bastin et al. artigo apareceu na Science, com menos alarde, publiquei meu artigo sobre o sequestro de carbono em fitólitos em Fronteiras em Ciências da Terra. Trabalho com fitólitos há quase 40 anos e vi o campo crescer notavelmente nesse período, mas muitos cientistas, mesmo cientistas de plantas, não têm ideia do que é um fitólito!! A sílica solúvel é absorvida pelas raízes das plantas e os fitólitos são corpos sólidos de sílica que se formam nas células vegetais. Mais sílica é absorvida por gramíneas e cereais do que a maioria dos outros grupos de plantas e, como resultado, eles contêm mais fitólitos. Existem dois tipos principais de fitólitos, os que se formam no lúmen da célula e os que se formam na parede celular em uma matriz de carboidratos. A sílica fortalece as plantas e atua como uma defesa contra os herbívoros. Os fitólitos assumem a forma das células em que são formados e muito trabalham pelo Comitê Internacional para Taxonomia de Fitólitos (ICPT) concentrou-se em categorizá-los. Os fitólitos são resistentes à degradação no solo. Portanto, eles são rotineiramente usados ​​por arqueólogos e paleoecólogos para determinar dietas, agricultura e ambientes passados.

Em 2005 Parr e Sullivan, os australianos, sugeriram que os fitólitos poderiam sequestrar quantidades substanciais de carbono no solo. Se for verdade, o sequestro diminuiria a natureza reversível do armazenamento de carbono nos solos. Mas essa ideia tem sido controversa, principalmente porque diferentes métodos de preparação de fitólitos fornecem valores diferentes para as concentrações de carbono nos fitólitos. Um valor alto sugere que o sequestro em fitólitos é importante globalmente, mas um valor baixo significa que é insignificante.

Estranhamente, houve muito pouca consideração sobre quais tipos de fitólitos eram mais significativos no sequestro. Foram os tipos de lúmen ou aqueles na parede celular? No meu jornal, tentei descobrir. Primeiro delineei a história do carbono nos fitólitos e os debates atuais em torno desse assunto. Em seguida, investiguei a literatura para descobrir quais fitólitos eram tipos de parede celular. Muitas vezes não é fácil ter certeza usando microscopia de luz, então procurei estudos usando microscopia eletrônica de transmissão ou varredura e microanálise de raios-x. Muitos deles foram publicados na década de 1980, muitas vezes no Annals of Botany, e frequentemente por mim e meus colaboradores! A epiderme das folhas e caules é a localização principal, particularmente em gramíneas e cereais, e as paredes celulares primárias, macropêlos, pêlos espinhosos e a saliência da parede das papilas são frequentemente silicificadas.

Em seguida, tentei calcular as concentrações de carbono no lúmen e nos fitólitos da parede celular. Há muito poucos dados sobre isso, mas o que existe sugere que os tipos de parede celular têm muito mais carbono do que os tipos de lúmen. Então, os tipos de parede celular são mais importantes no sequestro de carbono? O problema é que eles são considerados delicados e frágeis e mais suscetíveis à degradação no solo, ou pelo menos esse parece ser o senso comum. Mas quando investiguei a literatura, não consegui encontrar nenhuma evidência direta para essa afirmação. Os fitólitos menores com uma grande área de superfície em relação ao volume se decompõem mais rapidamente, mas ninguém parece ter olhado para os tipos de parede celular e os comparado com os do lúmen. Em seguida, voltei-me para a literatura arqueológica e paleoecológica. O que descobri foi que os fitólitos da parede celular podem sobreviver intactos em solos e sedimentos por centenas ou mesmo milhares de anos. Em dois casos, eles foram encontrados associados a restos de dinossauros.

Assim, pelo menos alguns fitólitos da parede celular podem sobreviver por muito tempo no solo, e parece bem possível que contenham quantidades substanciais de carbono, protegidos dentro de sua estrutura siliciosa. Então, os fitólitos podem ajudar na luta contra as mudanças climáticas? Não sabemos ao certo, mas é pelo menos uma possibilidade que vale a pena investigar. Em meu artigo, delineei uma série de áreas de pesquisa que precisam ser abordadas com urgência para que possamos descobrir.