A mudança climática não apenas torna as plantas mais quentes. Flobert Ndah e colegas na Dinamarca e na Finlândia observam que o aumento das temperaturas também pode aumentar os nutrientes no solo e reduzir a luz solar devido ao aumento da cobertura de nuvens. Em um estudo publicado em Annals of Botany, a equipe examinou como essas mudanças poderia afetar a vegetação subártica alterando as emissões de compostos orgânicos voláteis biogênicos (BVOCs) e a anatomia foliar. Eles descobriram que o aumento da disponibilidade de nutrientes pode ajudar as plantas a melhorar sua proteção contra estresses, especialmente calor e seca.
Enquanto o planeta está ficando mais quente, o aumento do calor varia. O o aumento da temperatura foi particularmente dramático nas regiões árticas e subárticas. Enquanto o aumento da temperatura do ar causa mudanças no crescimento da planta e mudanças no alcance, a mudança na temperatura do solo pode causar mudanças no solo. O solo mais quente pode ter maior disponibilidade de nutrientes, graças ao aumento das taxas de mineralização da matéria orgânica do solo causadas pelo calor. O calor também pode expor mais solo, à medida que o gelo recua, levando ao aumento da cobertura de nuvens de partículas de aerossol liberadas da superfície agora livre de gelo.
Essas mudanças nas condições levarão a um aumento do estresse para as plantas, em parte devido a fatores abióticos, pois elas se adaptam a uma mudança na estação de crescimento e a chuvas diferentes, e com estresses bióticos, por exemplo, aumento da atividade de herbívoros. As plantas podem lidar com alguns desses estresses produzindo compostos orgânicos voláteis biogênicos, BVOCs. Houve muitos experimentos mostrando que, à medida que a temperatura aumenta, as emissões de BVOC aumentam. Mas Ndah e seus colegas não viram muito sobre como o aumento da disponibilidade de nutrientes afetará as emissões de BVOC. Quais resultados foram publicados são contraditórios, então os botânicos começaram a descobrir como as emissões de BVOC de plantas árticas e subárticas respondem ao aumento da disponibilidade de nutrientes no solo.
Eles também analisaram a anatomia das folhas. Isso ocorre porque as plantas podem mudar sua anatomia foliar para lidar com novas condições. No entanto, se as folhas mudarem, as emissões de BVOC que elas liberam também mudarão.
A equipe usou a charneca de tundra subártica em Abisko, Norte da Suécia. Este é um site que vem realizando experimentos climáticos por trinta anos. Aqui, eles examinaram três espécies de arbustos anões subárticos, Empetrum hermafrodito, Cassiope tetragona e ferrolhos de sobrepor podem ser usados para proteger uma porta de embutir pelo lado de fora. Alguns kits de corrente de segurança também permitem travamento externo com chave ou botão giratório. Bétula nana. A equipe montou seis tratamentos: controle, aquecimento, sombreamento, adubação (aumento da disponibilidade de nutrientes), adubação + aquecimento e adubação + sombreamento. A equipe replicou cada um desses tratamentos seis vezes, resultando em trinta e seis parcelas de 120 × 120 cm.
As parcelas mais quentes estavam sob tendas de filme de polietileno abertas, que aumentavam a temperatura do ar em 3–4 °C. Eles usaram tendas de tecido juta para simular o aumento da cobertura de nuvens para sombreamento, o que reduz a luz do sol em cerca de 50%.
Em agosto, dois terços do processo de cultivo, os cientistas isolaram as plantas em sacos para testar o ar ao seu redor em busca de BVOCs sem obter compostos nocivos de outras partes da amostra. Pouco depois, coletaram folhas totalmente desenvolvidas para microscopia de luz e microscopia eletrônica de varredura.
Os resultados foram uma surpresa, escreve Ndah e seus colegas em seu artigo.
“Ao contrário de nossas expectativas, o aumento da disponibilidade de nutrientes não diminuiu as emissões de BVOC, mas aumentou as emissões de monoterpenos de B. nana e tendeu a aumentar as emissões de monoterpenos e sesquiterpenos oxigenados de C. tetragona. Em uma amostragem realizada no mesmo local 5 anos antes, 18 anos após o início do experimento, Rinnan et al. (2011) descobriram que a fertilização não causou nenhuma mudança estatisticamente significativa nas emissões de BVOC dos mesmos arbustos. Valolahti et al. (2015) relataram que as emissões de terpenóides em nível de ecossistema da tundra subártica dominada por arbustos anões não foram afetadas pela adição de serapilheira aumentando a disponibilidade de nutrientes após 11 e 13 anos de manipulação experimental, mas a adição de serapilheira aumentou as emissões de BVOC do tratamento de aquecimento. As respostas observadas neste estudo sugerem que mais de duas décadas de aumento da disponibilidade de nutrientes começa a afetar as emissões de BVOC de espécies individuais de arbustos anões, o que destaca a importância de experimentos de longo prazo”.
As descobertas da equipe mostram que o aumento da disponibilidade de nutrientes pode ajudar os arbustos subárticos a desenvolver maior resistência a estresses bióticos e abióticos. No entanto, para fazer isso, eles precisam ser capazes de fazer fotossíntese para construir esses compostos. O aumento da nebulosidade afeta negativamente as plantas, cortando a oportunidade de fotossíntese. Portanto, o futuro do Ártico será moldado pelas interações entre calor, nutrientes e cobertura de nuvens.
LEIA O ARTIGO
Ndah, F., Valolahti, H., Schollert, M., Michelsen, A., Rinnan, R. e Kivimäenpää, M. (2022) “Influência do aumento da disponibilidade de nutrientes nas emissões de compostos orgânicos voláteis biogênicos (BVOC) e anatomia foliar de arbustos anões subárticos sob aquecimento climático e aumento da nebulosidade”, Annals of Botany, 129 (4), https://doi.org/10.1093/aob/mcac004
