Uma pesquisa investigou como uma espécie de árvore nativa das florestas boreais consegue resistir a condições ambientais e climáticas severas.
O estudo foi realizado por cientistas da Universidade de Michigan e publicado no início do mês no periódico Scientific Reports. O objetivo era encontrar soluções que assegurem a sobrevivência da vida em condições extremas, devido às mudanças climáticas.
Fotorrespiração
Para entender a relevância do estudo, é fundamental compreender o conceito de fotorrespiração.
O fenômeno acontece quando o rubisco, enzima crucial para a fotossíntese, fixa oxigênio na molécula orgânica no lugar do dióxido de carbono.
Embora consuma energia, ao contrário da fotossíntese que a produz, a fotorrespiração é essencial para a sobrevivência das plantas.
Esse processo evita o acúmulo de compostos tóxicos gerados pela interação com o oxigênio, protegendo as células contra danos oxidativos.
Sem a fotorrespiração, a planta não conseguiria manter seus processos metabólicos em equilíbrio em ambientes adversos.
Como a fotorrespiração explica a adaptabilidade das plantas
Com o aumento acelerado das temperaturas globais, cientistas investigaram a adaptabilidade da Betula papyrifera (B. papyrifera) e tiraram insights valiosos sobre a resiliência vegetal em contextos ambientais adversos.
Essa espécie de árvore é encontrada principalmente nas florestas boreais da América do Norte, um bioma particularmente vulnerável, mas essencial para mitigar os impactos das mudanças climáticas.
Com temperaturas que variam de 20° C a – 50° C, a região é caracterizada pelo solo congelado, conhecido como permafrost, que armazena grandes quantidades de dióxido de carbono e metano.
No entanto, a Comissão Econômica das Nações Unidas para a Europa (Unece) estima que o bioma enfrentará uma elevação de temperatura entre 6° C e 11° C até o ano 2100.
Com o aquecimento global e o consequente derretimento do permafrost, esses gases do efeito estufa são liberados lentamente na atmosfera, intensificando ainda mais o aumento das temperaturas globais.
Diante desse cenário, a B. papyrifera desperta especial interesse, pois sua capacidade adaptativa pode oferecer importantes lições sobre os mecanismos de resiliência vegetal.
Para realizar a pesquisa, os cientistas analisaram o comportamento bioquímico de mudas da árvore em seis cenários extremos, simulados em uma instalação de pesquisa avançada, localizada na Universidade de Western Ontario, capaz de reproduzir quase qualquer clima da Terra.
Essas simulações incluíram variações de temperatura e concentração de dióxido de carbono.
Além disso, os pesquisadores avaliaram se a atividade enzimática da rubisco se ajustava às condições ambientais (a elevação da temperatura tende a aumenta o processo fotorrespiratório; quanto maior a concentração de dióxido de carbono, menor a fotorrespiração) ou se a planta possuía uma capacidade fixa de fotorrespiração para lidar com mudanças imprevisíveis.
Os resultados confirmaram a segunda hipótese: a B. papyrifera a atividade fotorrespiratória da planta é constante e não muda com variações de temperatura ou concentração de CO₂ (o que era esperado).
Isso ocorre graças a presença de uma reserva metabólica, que regula a atividade do rubisco mesmo em condições ambientais fora do padrão.
“Elas são capazes de lidar com essas diferentes mudanças, seja sob condições atuais, moderadas ou extremas”, sinaliza Luke Gregory, um dos pesquisadores responsáveis pela condução do estudo.
Esse achado mostra um mecanismo intrínseco à planta que garante a eficiência da fotossíntese mesmo em ambientes adversos.
Ele indica também os limites de sua resiliência diante das mudanças climáticas previstas e oferecem valiosas informações sobre os mecanismos que permitem a sobrevivência das plantas em condições extremos.
Restaurar florestas pode gerar crescimento econômico, aponta estudo