Análises de celulose em núcleos de turfa coletados por cientistas colaboradores trabalhando em cinco continentes indicam que um aumento de dióxido de carbono na fotossíntese de musgos é fortemente dependente do lençol freático, o que pode alterar a composição de espécies das comunidades de musgo de turfa. As descobertas ajudarão a prever como as turfeiras reagirão a um clima em mudança. Entender as turfeiras é crucial, pois, embora cubram apenas três por cento da superfície terrestre global, armazenam um terço do carbono global do solo.

Henrik Serk e colegas dos cinco continentes investigaram a resposta da fotorrespiração à taxa de fotossíntese em Esfagno musgos ao aumento do dióxido de carbono no século XX. Com a água, a fotossíntese retira dióxido de carbono do ar e o fixa nas plantas. Porém, além da fotossíntese, existe outro processo, fotorrespiração. Esse processo ocorre quando a rubisco, uma enzima que capta dióxido de carbono, capta oxigênio e o converte em dióxido de carbono. “A fotorrespiração é crítica para o balanço de carbono das plantas porque reduz a eficiência da fotossíntese em até 35% e é suprimida pelo aumento do CO2, mas acelerada pelo aumento da temperatura”, diz o autor Jürgen Schleucher, professor da Umeå University, Suécia, em um comunicado de imprensa.

Para o estudo, os pesquisadores coletaram núcleos de turfa de dez locais em todo o mundo. Eles usaram a espectroscopia de ressonância magnética nuclear para comparar as distribuições do isótopo estável de hidrogênio deutério na celulose de musgos de turfa modernos e centenários. Isso lhes permitiu reconstruir as mudanças na eficiência fotossintética durante o século 20, estimando o impacto da fotorrespiração.

A análise revelou que o aumento do dióxido de carbono durante o século passado reduziu a fotorrespiração, provavelmente aumentando o armazenamento de carbono nas turfeiras até o momento e amortecendo as mudanças climáticas. No entanto, o aumento do dióxido de carbono atmosférico apenas reduziu a fotorrespiração nas turfeiras quando os níveis de água eram intermediários, não quando as condições eram muito úmidas ou muito secas. Diferente Plantas vasculares, os musgos não podem transportar água, então o nível do lençol freático controla seu teor de umidade, afetando seu desempenho fotossintético. Assim, modelos baseados em respostas fisiológicas de plantas vasculares não podem ser aplicados.

A importância do lençol freático pode ter consequências significativas para a composição das espécies de turfeiras, uma vez que apenas os musgos que crescem a uma distância intermédia do nível do lençol freático beneficiam da maior concentração de dióxido de carbono atmosférico. Mudanças na precipitação podem ter um efeito maciço na capacidade dos musgos de turfa de armazenar carbono à medida que o lençol freático sobe ou desce.

“Para obter uma imagem mais clara da importância da fotorrespiração para musgos de turfa e acúmulo de carbono de turfa, o próximo passo é transferir nossos dados para modelos de fotossíntese personalizados para estimar os fluxos globais de carbono nas turfeiras. Níveis futuros de CO2, aumentos de temperatura, mudanças na precipitação e nos níveis do lençol freático precisarão ser considerados para prever o destino das turfeiras em um clima em mudança”, diz Jürgen Schleucher.

ARTIGO DE PESQUISA

Serk, H., Nilsson, MB, Bohlin, E., Ehlers, I., Wieloch, T., Olid, C., Grover, S., Kalbitz, K., Limpens, J., Moore, T., Münchberger , W., Talbot, J., Wang, X., Knorr, K.-H., Pancotto, V. e Schleucher, J. (2021) “Fertilização global de CO2 de Esfagno musgos de turfa através da supressão da fotorrespiração durante o século XX,” Relatórios Científicos. https://doi.org/10.1038/s41598-021-02953-1

Atualizado em 18 de janeiro de 2022 com uma imagem menos ambígua de Esfagno musgo.