Microbiota associada ao ciclo do metano em floresta primária, secundária e pastagem na Amazônia Oriental

Autor(es)

Jéssica Adriele Mandro

• Tipo de documento: Dissertação de Mestrado
• Imprenta: Piracicaba.
• Instituição: Universidade de São Paulo (USP). Centro de Energia Nuclear na Agricultura (CENA/STB)
• Data de defesa: 2022-03-24

Membros da banca

Tsai Siu Mui; Amanda Gonçalves Bendia; Cristina Rossi Nakayama

• Orientador: Tsai Siu Mui

Resumo

Cerca de 20% da floresta Amazônica já foi desmatada, um processo impulsionado principalmente pela conversão floresta-pastagem. Essas mudanças alteram as características intrínsecas do solo, fazendo com que os microrganismos respondam rapidamente às perturbações. Este cenário torna-se alarmante porque grupos específicos de microrganismos do solo atuam na ciclagem de gases do efeito estufa (GEEs), incluindo o metano (CH4). O CH4 é o segundo GEE mais importante e, no solo, o seu balanço com a atmosfera é regulado por microrganismos metanogênicos (produtores de CH4) e metanotróficos (consumidores de CH4). Embora seja conhecida a influência das mudanças dos usos do solo sobre estas comunidades, pouco se sabe sobre como esse processo realmente afeta a dinâmica do CH4 do solo com a atmosfera. Portanto, o objetivo dessa dissertação foi avaliar os efeitos das mudanças de uso do solo sobre as comunidades microbianas, principalmente as relacionadas ao CH4, na floresta Nacional do Tapajós e regiões adjacentes, na Amazônia Oriental. No primeiro estudo, foram avaliados os efeitos da conversão floresta-pastagem e recuperação florestal, e da sazonalidade, sobre as comunidades microbianas presentes em solos de florestas primárias, secundárias e pastagens. Archaea, Bacteria e as comunidades de metanogênicos e metanotróficos foram avaliadas por sequenciamento do 16S rRNA e PCR quantitativo em tempo real. Os resultados indicaram que a conversão floresta-pastagem modificou as propriedades químicas do solo, influenciando a microbiota. A conversão aumentou a abundância de microrganismos relacionados ao CH4, principalmente a proporção de metanogênicos, indicando que as pastagens potencialmente atuam como fontes de CH4, enquanto as florestas primárias e secundárias, como sumidouros. Enquanto a sazonalidade intensificou as diferenças avaliadas, principalmente entre florestas e pastagens. Por fim, os resultados indicaram o potencial da regeneração das florestas secundárias como estratégia para a recuperação de padrões químicos e microbiológicos do solo semelhantes aos das florestas primárias. No segundo estudo, foram caracterizadas as informações taxonômicas e funcionais das comunidades microbianas, com ênfase nas associadas ao ciclo do carbono (principalmente CH4), presentes em solos de floresta e pastagem, na Amazônia Oriental. As comunidades foram avaliadas através de abordagem dependente e independente de cultivo. A prospecção e avaliação das comunidades microbianas foi realizada através de enriquecimento e cultivo com adição de CH4, seguido da comparação do perfil fisiológico de consórcios microbianos. Pelo sequenciamento metagenômico dos consórcios e da montagem e recuperação de genomas a partir de metagenoma (MAGs), foram obtidos 16 MAGs de alta e média qualidade, indicando a presença de novos genomas microbianos nos solos amazônicos associados aos metabolismos metilotróficos e metanogênicos. Nossos resultados, de ambos os estudos, evidenciaram que as mudanças de usos do solo alteram as suas propriedades, gerando modificações na microbiota e, consequentemente, em suas funções potenciais. Pela descoberta de novos genomas em solos diversos da Amazônia, essa situação torna-se ainda mais preocupante pela possibilidade de perda de espécies e de funções ecológicas. Contudo, a recuperação da floresta ao longo do tempo (aproximadamente 15 anos) tem potencial para a recuperação de padrões semelhantes aos das florestas primárias, representando uma estratégia promissora para a recuperação e manutenção dos serviços ecossistêmicos. (AU)

• Processo FAPESP: 19/26029-1 - Análise da microbiota associada ao ciclo do metano em áreas de floresta primária, pastagem e floresta secundária na Amazônia
• Beneficiário: Jéssica Adriele Mandro
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado