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Ciência03/05/2022

‘Mar doce’: achadas montanhas de açúcar sob prados de ervas marinhas

Prados exuberantes de ervas marinhas Posidonia oceanica no Mediterrâneo. Cientistas do Instituto Max Planck de Microbiologia Marinha preveem que suas descobertas são relevantes para muitos ambientes marinhos com plantas, incluindo outras espécies de ervas marinhas, manguezais e marismas. Crédito: HYDRA Marine Sciences GmbH

03/05/22 - 10h02min

As ervas marinhas formam prados verdes exuberantes em muitas áreas costeiras ao redor do mundo. Essas plantas marinhas são um dos mais eficientes sumidouros globais de dióxido de carbono na Terra: um quilômetro quadrado de ervas marinhas armazena quase o dobro de carbono que as florestas em terra e 35 vezes mais rápido. Agora, cientistas do Instituto Max Planck de Microbiologia Marinha em Bremen (Alemanha) descobriram que as ervas marinhas liberam grandes quantidades de açúcar em seus solos, a chamada rizosfera. O estudo a esse respeito foi publicado na revista Nature Ecology & Evolution.

As concentrações de açúcar sob as ervas marinhas foram pelo menos 80 vezes maiores do que as medidas anteriormente em ambientes marinhos. “Para colocar isso em perspectiva: estimamos que em todo o mundo existam entre 0,6 e 1,3 milhão de toneladas de açúcar, principalmente na forma de sacarose, na rizosfera de ervas marinhas”, explicou Manuel Liebeke, chefe do Grupo de Pesquisa de Interações Metabólicas do Instituto Max Planck de Microbiologia Marinha. “Isso é mais ou menos comparável à quantidade de açúcar em 32 bilhões de latas de Coca-Cola!”

Polifenóis impedem que micróbios comam o açúcar

Os micróbios adoram o açúcar: ele é fácil de digerir e cheio de energia. Então, por que a sacarose não é consumida pela grande comunidade de microrganismos na rizosfera das ervas marinhas?

“Passamos muito tempo tentando descobrir isso”, disse a primeira autora do estudo, Maggie Sogin, que liderou a pesquisa na ilha italiana de Elba e no Instituto Max Planck de Microbiologia Marinha. “O que percebemos é que as ervas marinhas, como muitas outras plantas, liberam compostos fenólicos em seus sedimentos. Vinho tinto, café e frutas estão cheios de compostos fenólicos, e muitas pessoas os tomam como suplementos de saúde.”

O que é menos conhecido é que os compostos fenólicos são antimicrobianos e inibem o metabolismo da maioria dos microrganismos. “Em nossos experimentos, adicionamos compostos fenólicos isolados de ervas marinhas aos microrganismos na rizosfera de ervas marinhas – e, de fato, muito menos sucrose foi consumida na comparação com quando os fenólicos estavam presentes”, afirmou Sogin.

Especialistas prosperam com açúcares na rizosfera

Por que as ervas marinhas produzem quantidades tão grandes de açúcares, para depois despejá-los em sua rizosfera? Nicole Dubilier, diretora do Instituto Max Planck de Microbiologia Marinha, explicou: “As ervas marinhas produzem açúcar durante a fotossíntese. Sob condições de luz média, essas plantas usam a maior parte dos açúcares que produzem para seu próprio metabolismo e crescimento. Mas sob condições de muita luz, por exemplo, ao meio-dia ou durante o verão, as plantas produzem mais açúcar do que podem usar ou armazenar. Em seguida, elas liberam o excesso de sacarose em sua rizosfera. Pense nisso como uma válvula de transbordamento”.

Curiosamente, um pequeno conjunto de especialistas microbianos é capaz de prosperar com a sacarose, apesar das condições desafiadoras. Sogin especula que esses especialistas em sacarose não são apenas capazes de digerir a sacarose e degradar compostos fenólicos, mas podem fornecer benefícios para as ervas marinhas, produzindo nutrientes de que precisam para crescer, como nitrogênio.

“Essas relações benéficas entre plantas e microrganismos da rizosfera são bem conhecidas em plantas terrestres, mas estamos apenas começando a entender as interações íntimas e intrincadas das ervas marinhas com microrganismos da rizosfera marinha”, disse ela.

Habitats ameaçados e críticos

Os prados de ervas marinhas estão entre os habitats mais ameaçados do nosso planeta. “Observando a quantidade de carbono azul – que é o carbono capturado pelos ecossistemas oceânicos e costeiros do mundo – é perdido quando as comunidades de ervas marinhas são dizimadas, nossa pesquisa mostra claramente: não são apenas as ervas marinhas em si, mas também as grandes quantidades de sacarose sob as ervas marinhas vivas que resultariam em uma perda de carbono armazenado. Nossos cálculos mostram que se a sacarose na rizosfera das ervas marinhas fosse degradada por micróbios, pelo menos 1,54 milhão de toneladas de dióxido de carbono seriam liberadas na atmosfera em todo o mundo”, disse Liebeke. “Isso é aproximadamente equivalente à quantidade de dióxido de carbono emitida por 330 mil carros em um ano.”

As ervas marinhas estão diminuindo rapidamente em todos os oceanos, e as perdas anuais são estimadas em até 7% em alguns locais, comparável à perda de recifes de coral e florestas tropicais. Até um terço das ervas marinhas do mundo já podem ter sido perdidas. “Não sabemos tanto sobre ervas marinhas quanto sobre habitats terrestres”, enfatizou Sogin. “Nosso estudo contribui para nossa compreensão de um dos habitats costeiros mais críticos do nosso planeta e destaca a importância de preservar esses ecossistemas de carbono azul.”

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