Diversidade e função da microbiota associada à decomposição da serapilheira e à ciclagem de carbono em solos amazônicos.

• Processo: 24/22161-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
• Data de Início da vigência: 28 de março de 2025
• Data de Término da vigência: 28 de setembro de 2025
• Área de conhecimento: Ciências Agrárias - Agronomia - Ciência do Solo
• Pesquisador responsável: Tsai Siu Mui
• Beneficiário: Jéssica Adriele Mandro
• Supervisor: Geertje Franciska Veen
• Instituição Sede: Centro de Energia Nuclear na Agricultura (CENA). Universidade de São Paulo (USP). Piracicaba , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Royal Netherlands Academy of Arts and Sciences, Holanda
• Vinculado à bolsa: 23/02576-9 - Ciclagem do carbono em solos degradados e sua contribuição na regeneração de florestas na Amazônia Oriental, BP.DR
• Assunto(s): Aquecimento global Metagenômica Microbiologia do solo
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: carbon cycling | global warming | Land-Use Change | metagenomics | Microbial interactions | Microbiologia do solo

Resumo

Resultados preliminares do projeto de doutorado em andamento, financiado pela FAPESP, projeto 2023/02576-9, indicaram que as mudanças no uso da terra ocorrendo na Amazônia Oriental têm o potencial de alterar as comunidades microbianas do solo, o que pode influenciar o ciclo do carbono nesses solos. Em particular, observamos efeitos significativos das mudanças no uso da terra sobre as comunidades de fungos do solo, com um aumento na diversidade de fungos e grupos funcionais associados a características saprotróficas e patotróficas em pastagens. Em nossos estudos, também verificamos que as mudanças no uso da terra alteram as características químicas da serapilheira depositada, o que, por sua vez, influencia as propriedades do solo.Buscamos também entender como o aumento da temperatura, o uso da terra e a serapilheira afetam a microbiota do solo e seu processo de decomposição por meio de um experimento em microcosmos. Ao avaliar o perfil funcional das comunidades microbianas atuantes nos microcosmos, constatamos que a conversão de floresta para pastagem e o aumento da temperatura modificaram o perfil funcional do solo, aumentando o consumo de diferentes fontes de carbono na pastagem, enquanto os solos florestais mostraram o resultado oposto.Durante o estágio, os dados metagenômicos dos estudos serão analisados usando ferramentas de bioinformática para investigar como as comunidades microbianas do solo respondem às mudanças no uso da terra e ao aumento das temperaturas causadas pelas mudanças climáticas. Essa abordagem não apenas explorará as alterações microbiológicas, mas também avaliará seus impactos no ciclo e no armazenamento de carbono do solo. Técnicas computacionais avançadas serão empregadas para identificar os principais táxons microbianos e genes funcionais envolvidos nesses processos, proporcionando uma compreensão mais profunda de seus papéis ecológicos e contribuições para a resiliência do solo em condições ambientais em mudança.Dada a grande importância da Amazônia e da microbiota do solo no contexto das mudanças climáticas e a necessidade de compreender os impactos causados pelas mudanças no uso da terra nas comunidades microbianas e seu potencial para mitigação climática, estudos nesse contexto continuam sendo extremamente relevantes.Portanto, os principais objetivos desta proposta de estágio são:i) analisar e integrar os conjuntos de dados metagenômicos que serão obtidos nos Estudos 1 e 2, desenvolvidos no âmbito do projeto FAPESP 2023/02576-9;ii) obter e analisar genomas montados a partir de metagenomas da serapilheira de diferentes usos da terra na Amazônia Oriental, obtidos no Estudo 3, bem como avaliar as características metabólicas dos microrganismos presentes em resposta aos diferentes usos da terra e da serapilheira, a fim de identificar as principais vias metabólicas utilizadas. Além disso, será utilizado o modelo de equações estruturais para avaliar a variação nas abundâncias de grupos funcionais associados à serapilheira em diferentes usos da terra na Amazônia Oriental.iii) Por fim, nesta proposta de estágio, os resultados obtidos também serão integrados para investigar as dinâmicas do ciclo do carbono em solos amazônicos diante das mudanças no uso da terra e climáticas.Essa proposta é uma colaboração entre o Laboratório de Biologia Celular e Molecular da Universidade de São Paulo (USP-Brasil) e o Instituto de Ecologia dos Países Baixos (NIOO-Holanda), sob a supervisão conjunta da Dra. Siu Mui Tsai e da Dra. Ciska Veen. A proposta também está vinculada à American University, em Washington DC, sob a supervisão da Professora Adjunta Andressa Monteiro Venturini, que atua como coorientadora da bolsista no Programa de Pós-Graduação do CENA/USP.