Effekten av markmikrobiotan på minskningen av växthusgaser i tropiska skogar var ämnet för en föreläsning som hölls av Tsai Siu Mui, en professor och vice-direktör vid CENA-USP.

Växthusgaser behåller den termiska energin som reflekteras av jordens yta. Dock, i jordar av tropiska skogar, som Amazonas, element som metan och dikväveoxid återvinns aktivt genom biogeokemiska processer.

"Detta visades genom att mäta underjordiska mikrobiella aktiviteter tillsammans med gasflöden, sa Tsai, som har koordinerat en studie inom ramen för São Paulo Research Foundation—FAPESP Research Program on Biodiversity Characterization, Bevarande, Restaurering och hållbar användning (BIOTA-FAPESP).

Enligt forskaren, mikroorganismer koordinerar de ekologiska processer som livet beror på, men lite är känt om deras biologiska mångfald. Forskningsprojektet hon koordinerar kombinerar framsteg inom nukleinsyrasekvensering och ekosystembiokemi för att undersöka kontrollen av metancykeln genom gradienter av markanvändning i tropiska skogar.

"För att svara på dessa frågor, vi studerar det genetiska, fylogenetiska, och funktionella dimensioner av den biologiska mångfalden av bakterier och arkéer i två fragment av tropisk skog som hotas av utveckling:en i östra Amazonas, i [delstaten] Rondônia, och ett reservat i västra Amazonas nära Santarém, i [delstaten] Pará, " Hon sa.

"Dessa skogar har en rad ekosystem, markens egenskaper, och markanvändningshistorik. Vi har redan observerat en minskning av lustgasutsläppen när den naturliga faunan är fritt närvarande i skogen, " Hon sa.

Antropocenens utmaningar

Behovet av att hitta alternativ för framtiden har motiverat en grupp brasilianska och franska forskare att titta mer än 500 miljoner år in i det förflutna i ett försök att förstå de många stadierna i utvecklingen av jordelivet.

Studien presenterades i november av Magali Ader, professor vid Institut de Physique du Globe de Paris, under FAPESP-veckan Frankrike.

"Att möta utmaningarna från antropocen kommer att kräva att mänskliga samhällen anpassar sig till klimatförändringarna och hittar nya energikällor. Några av dessa källor kan vara väte, vatten, kolväten, eller sällsynta element och, för detta, det är viktigt att förstå jordsystemet väl, sa Ader.

Fokus för den forskningslinje som utförs av Ader ligger på geologiska sediment i Brasilien. Utredningen omfattar ett samarbete med professor Ricardo Trindades grupp, vid Astronomiinstitutet, Geofysik, and Atmospheric Sciences of the University of São Paulo (IAG-USP).

Det tematiska projektet samlar mer än 30 forskare från Brasilien och Frankrike. Gruppens mål är att studera jordsystemet och livets utveckling under den neoproterozoiska eran (mellan 1 miljard och 541 miljoner år sedan), en period av betydande förändringar i planetens sammansättning och dynamik, med uppkomsten av komplexa livsformer och utformningen av kontinenter, samt viktiga klimatvariationer.

"I det här arbetet, vi måste inkludera forskare från olika områden och det kräver betydande finansiering, sa Ader.

Växthuseffekten

Klimatförändringar orsakade av utsläpp av växthusgaser, såsom koldioxid (CO ₂ ), lustgas (N ₂ O) och ozon (O ₃ ), är en av de utmaningar mänskligheten står inför under antropocen.

Janaina Braga do Carmo, professor vid Federal University of São Carlos, behandlade utsläppen från sockerrörsproduktion i delstaten São Paulo.

"Brasilien är den största producenten av sockerrör för produktion av etanol [förnybar energi] och socker i världen. Jordbruk, användningen av kvävegödselmedel och avfall från etanolproduktion, samt vinass, filterkaka, och hö efter skörd, kan äventyra odlingarnas hållbarhet, ökade utsläpp av växthusgaser, " Hon sa.

Enligt Carmo, en annan viktig fråga är utbyggnaden av sockerrör till gräsmarker, kännetecknar en förändring av markanvändningen, som kan förändra dynamiken och balansen i utsläppen av växthusgaser i det brasilianska jordbruket.

"Vi försöker förstå utsläppen av växthusgaser under processen att omvandla gräsmarker till sockerrörsplantager, med hänsyn till normal förvaltningspraxis. Syftet är att föreslå förvaltningsalternativ som kan minska utsläppen och öka produktionssystemets hållbarhet, " Hon sa.

"Efter det första året av åtgärder och analyser, vi verifierade att utsläppen från sockerrörsodling är större än de som fanns under gräsmarksförhållanden. Dock, vi behöver fortfarande utvärdera kvävekällan som används i experimentet, " berättade Braga.