Árvores, microrganismos e moléculas: Compreendendo o papel da biodiversidade arbórea nos fluxos de carbono microbiano dos solos de agroflorestas amazônicas

• Processo: 24/02443-1
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Mestrado
• Data de Início da vigência: 01 de junho de 2024
• Data de Término da vigência: 30 de novembro de 2024
• Área de conhecimento: Ciências Agrárias - Agronomia - Ciência do Solo
• Pesquisador responsável: Tsai Siu Mui
• Beneficiário: Gabriel Gustavo Tavares Nunes Monteiro
• Supervisor: Gerd Gleixner
• Instituição Sede: Centro de Energia Nuclear na Agricultura (CENA). Universidade de São Paulo (USP). Piracicaba , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Max-Planck-Institut Für Biogeochemie, Alemanha
• Vinculado à bolsa: 23/07080-1 - Sistemas agroflorestais como alternativa para manutenção do potencial biológico de solos amazônicos, BP.MS
• Assunto(s): Metabolômica Microbiologia do solo
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Agroforestry | dissolved organic matter | Metabolomics | Molecular biogeochemistry | Microbiologia do solo

Resumo

A atividade microbiana nos solos é impulsionada pela composição da matéria orgânica dissolvida (DOM), do inglês dissolved organic matter) no solo, que se difunde da camada de serrapilheira ou diretamente das raízes para o solo. No entanto, a diversidade química das moléculas orgânicas transferidas para a solução do solo pode variar dependendo da composição da comunidade de árvores e da diversidade vegetal. Em sistemas agroflorestais (SAFs), a diversidade de plantas e a composição do sistema podem variar para atender às necessidades ambientais e socioeconômicas dos agricultores. Assim, não está claro até que ponto a diversidade de plantas nos SAFs afeta a DOM do solo e como essas mudanças podem influenciar a atividade microbiana. Por essa razão, o propósito deste projeto é extrair a matéria orgânica dissolvida da liteira e dos solos de agroflorestas na região amazônica que foram projetadas com uma diversidade crescente de árvores nativas para avaliar o papel da composição molecular da DOM nas interações entre a diversidade de árvores acima do solo e os processos microbianos abaixo do solo. Para isso, contaremos com a colaboração do Prof. Gerd Gleixner e do grupo de pesquisa em Biogeoquímica Molecular do Instituto Max Planck para Biogeoquímica (MPI-BGC), que possui instalações de química analítica de última geração e grande conhecimento acumulado com as diferentes técnicas necessárias para estudar na mais alta resolução possível a composição molecular da DOM. No MPI-BGC, empregaremos a Espectrometria de Massas de Alta Resolução (HR-MS) com poder de resolução de massa suficiente sobre uma ampla faixa de massas (de algumas centenas a vários milhares de daltons) para separar os picos de m/z estreitamente espaçados que são geralmente encontrados em um espectro de massa típico da DOM. As características moleculares da DOM serão validadas com as previsões funcionais dos dados gerados através do Sequenciamento de Nova Geração (NGS) do DNA total do solo e serão acopladas por diferentes técnicas bioinformáticas e estatísticas a fim de desvendar completamente a complexa interação entre os processos acima e abaixo do solo em solos amazônicos.