Microcosmos e o papel da microbiota ativa no ciclo do metano em solos sob floresta e pastagem da Amazônia Oriental

Autor(es)

Fernanda Mancini Nakamura

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: Piracicaba.
• Instituição: Universidade de São Paulo (USP). Centro de Energia Nuclear na Agricultura (CENA/STB)
• Data de defesa: 2019-03-28

Membros da banca

Tsai Siu Mui; Cristina Rossi Nakayama; Luiz Fernando Wurdig Roesch; Maria Carolina Quecine Verdi

• Orientador: Tsai Siu Mui

Resumo

Solo amazônicos vem sendo convertidos em áreas agrícolas. Mudanças na cobertura do solo e manejo trazem modificações nos atributos físicos e químicos do solo, que por sua vez influencia a estrutura da microbiota e suas funções biológicas. Uma grande porção da ciclagem de carbono e nitrogênio no solo dependem da atividade microbiana, e os ciclos biogeoquímicos dos gases do efeito estufa (GEEs) em solos amaznônicos podem ser influenciados pelas mudanças no uso do solo e pelas mudanças climáticas. A magnitude destas mudanças na Floresta Amazônica podem impactar consideravelmente os ciclos biogeoquímicos desta área tropical. Estudos moleculares avançados, aliados à incorporação de isótopos estáveis pela microbiota do solo, podem ligar a identidade à função, além das relações ecológicas com os componentes físicos e químicos do solo. Este estudo almejou avaliar a dinâmica da microbiota associada ao ciclo do metano em solos amazônicos sob transição de uso do solo. Como também, avaliar os efeitos fatoriais destas mudanças de uso do solo sujeitas às predições de mudanças climáticas para este bioma numa modificação de umidade e temperatura do solo. Os objetivos específicos são avaliar estes efeitos por meio de enriquecimento da atmosfera com metano para detectar metanotróficas e metanogênicas, além de outros grupos numa cadeia trófica suprida por compostos metílicos derivados. Os microcosmos foram estabelecidos em triplicata com amostras intactas de solo de Oxisolos sob Floresta Primária e Pastagem da Amazônia Oriental, Pará, Brasil. No primeiro capítulo, houve três grupos de umidade modulada por ponto em 17%, 35% and 70% v.v. sob capacidade de campo e incubação fatorial em dois grupos de temperatura, 25°C ou 30°C, e incubação com ar atmosférico natural. No segundo capítulo, houve três grupos de umidade modulada por ponto em 17%, 35% ou 70% v.v. em capacidade de campo sob 30°C e dois grupos de incubação, 12CH4 ou 13CH4. As amostras foram armazenadas em headspace fechado por 15 dias no escuro. Gases CH4, CO2 e N2O foram medidos em cromatografia gasosa. Genes marcadores foram quantificados de forma absoluta em Real-time PCR para metanotróficas (pmoA), metanogênicas (mcrA), genes 16S rRNA para Bacteria e Archaea. No primeiro capítulo foi demonstrado que Floresta e Pastagem sob alagamento e 5°C acima do atual levou ao aumento das populações microbianas, levando à emissão de CH4. Além disso, Floresta sog seca emite CH4, e Pastagem sob seca emite N2O. Conclui-se que condições fatoriais específicas de uso do solo, tipo de solo, umidade e temperatura do solo acarretam respostas diferentes pela microbiota associada ao ciclo do metano em solos tropicais. No segundo capítulo foi demonstradoque os enriquecimentos de metano, com 12CH4 or 13CH4, foram capazes de estimular o crescimento microbiano ao longo das três umidades em dois usos do solo. A taxonomia do ciclo do metano foi associada às funções e às condições do sistema, encontrando grupos específicos do uso do solo e/ou umidade. No geral, conclui-se que sob as predições das mudanças climáticas no bioma Amazônico, a seca para o Oeste e alagamento para o Leste podem acarretar mudanças drásticas na microbiota do solo associada ao metano e outros GEEs, modificando o inventário conhecido até então para emissões de solos tropicais (AU)

• Processo FAPESP: 15/12282-6 - Microcosmos e o papel da microbiota ativa no ciclo do metano em solos sob florestas e pastagem da amazônia oriental
• Beneficiário: Fernanda Mancini Nakamura
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado