Por dentro do esforço para salvar as biocrostas da Terra

Sob o calor seco e penetrante do sol de Utah, Sasha Reed está cultivando lotes de plantas — e bactérias, líquens e fungos também. Mas Reed não é uma fazendeira, e à primeira vista, seus campos parecem ser, em sua maioria, terra. Ela é uma ecologista, e o que ela está cultivando é solo criptobiótico.

Também chamado de biocrust, o solo criptobiótico é uma comunidade de organismos minúsculos que vivem na terra e formam uma crosta distinta na superfície do solo em paisagens áridas. Essas crostas são vitais nos ecossistemas de terras secas da Terra, ajudando a manter o solo solto unido e a prevenir a erosão. Elas retêm água, fornecem recantos para outros micróbios viverem e adicionam nitrogênio ao solo.

O solo criptobiótico geralmente parece um pedaço descolorido de terra. Após uma inspeção mais detalhada, a mancha se torna um mosaico de pequenos caroços escuros, pontilhados com pequenas camadas de musgo e manchas discretas de líquen. Mas também pode parecer muito semelhante ao solo regular e crocante. Embora a terra crocante possa ser tentadora para caminhar, como pisar em uma pilha de folhas de outono crocantes, isso é uma grande gafe: a biocrosta pode levar décadas para se regenerar.

E hoje em dia, além de serem esmagadas por botas, as biocrostas são ameaçadas por outro tipo de pegada humana: a mudança climática. Então, os pesquisadores estão trabalhando diligentemente para aprender mais sobre as crostas e como restaurá-las.

“Tem sido um período bem movimentado, mas também emocionante, porque estamos meio que inventando como fazer isso”, diz Anita Antoninka, ecologista de plantas e solos da Northern Arizona University, em Flagstaff, que estuda as crostas.

As terras secas onde as biocrostas residem são ecossistemas vitais, ela diz, mas são alguns dos mais degradados ao redor do globo. À medida que as biocrostas diminuem nessas áreas, a fertilidade do solo cairá, e a erosão eólica levará embora a sujeira solta e desprotegida. Menos água penetrará no solo. Até mesmo o ciclo do carbono pode ser afetado, pois haverá menos formas de vida minúsculas absorvendo dióxido de carbono.

Comunidades minúsculas

Biocrostas cobrem cerca de 12 por cento das superfícies terrestres da Terra e habitam todos os continentes do mundo. Um componente importante dessas crostas é frequentemente uma bactéria fotossintetizante chamada cianobactéria. As cianobactérias formam filamentos pegajosos que agem como cola no solo arenoso do deserto, criando uma superfície grumosa e crocante onde fungos e outras bactérias se fixam.

Dependendo do ambiente em que uma biocrosta está, ela também pode abrigar musgos minúsculos, líquens e algas microscópicas. Por exemplo, em áreas desérticas com mais umidade, como Moab, Utah, as biocrostas tendem a apresentar musgos. Em solos ricos em gesso, como perto do Lago Mead, Nevada, os líquens ocupam o centro do palco. Algumas crostas apresentam todos os componentes e, em outras crostas, vários componentes estão faltando. Mas, independentemente de sua formação comunitária, todas as crostas servem como uma pele viva para deserto terra.

“Eles fornecem essa armadura ao solo”, diz Ferran Garcia-Pichel, microbiologista da Arizona State University em Tempe. Quando ele começou a trabalhar com biocrostas há cerca de duas décadas, muito pouco se sabia sobre elas. Em 2023 Revisão Anual de Microbiologia, Contornos de Garcia-Pichel o que os pesquisadores aprenderam sobre o solo criptobiótico nas últimas duas décadas e o que permanece desconhecido.

“Nesses 25, 30 anos, progredimos muito”, diz ele.

Uma coisa que vários estudos têm mostrado é que o aumento do aquecimento e as mudanças na precipitação representam uma ameaça. Nas próximas seis décadas, os modelos sugerem que as mudanças climáticas podem reduzir 25% a 40% da cobertura de biocrosta. As crostas são sensíveis a temperaturas mais altas e a flutuações na precipitação — tanto períodos de seca prolongados quanto aumentos incomuns na precipitação podem prejudicá-las, dependendo de sua localização.

Para combater esses declínios, ecologistas como Reed, do Serviço Geológico dos Estados Unidos em Moab, e seus colegas estão tentando descobrir como regenerar crostas na natureza.

No que ela chama de possivelmente o maior viveiro de biocrosta ao ar livre do mundo, Reed está se concentrando em três facetas principais da restauração de biocrosta. O primeiro ingrediente é aprender em qual ambiente as crostas crescerão melhor — e, mais importante, se transferirão bem. Inicialmente, os pesquisadores tiveram enorme sucesso cultivando comunidades de biocrosta em estufas internas. Mas sua vida era muito confortável, diz Reed. Quando transplantadas para fora, as crostas lutaram para se firmar. Algumas das crostas agora crescem diretamente do lado de fora: “Estamos tentando dar a elas uma educação mais rigorosa”, diz ela. Ao ar livre, elas vivenciam condições ambientais muito mais realistas, embora ainda recebam uma vantagem da equipe por meio de irrigação e sombra.

Um segundo braço do trabalho de Reed na fazenda de biocrust é ver o quanto de uma comunidade intacta as biocrusts precisam para prosperar. A biocrust é totipotente, o que significa que apenas um pequeno pedaço dela pode eventualmente dar origem a uma nova crosta. Assim, uma maneira de cultivar biocrusts em novas áreas é esfarelar um pouco e espalhá-lo na paisagem, semelhante a espalhar sementes.

Mas na natureza, os componentes da crosta podem trabalhar positivamente juntos de maneiras desconhecidas, então Reed se pergunta se as biocrostas podem se beneficiar de serem cultivadas como comunidades maiores e mais estabelecidas. “Nós as colocamos nesses ambientes hostis, meio que sozinhas, e dizemos: ‘Viva, prospere’”, ela diz. “Não estamos vendo elas fazerem isso tanto quanto gostaríamos.”

Isso levou os pesquisadores a tentar um novo método de restauração inspirado no gramado. Primeiro, eles polvilharam migalhas de biocrosta em um pano de ervas daninhas — um tecido fino usado por paisagistas. Depois que a crosta cresceu, eles a enrolaram e desenrolaram em seu destino final. Para a surpresa de Reed, a estratégia funcionou. Embora ela temesse que os rolos de crosta se desintegrassem, eles permaneceram intactos e cresceram bem em seu novo ambiente. O método poderia ser usado em pontos pequenos e estratégicos, como ao lado de trilhas, mas provavelmente não em uma escala de paisagem ampla.

Na terceira faceta da pesquisa de restauração de Reed na fazenda de biocrust, os cientistas querem saber se há membros específicos da comunidade de biocrust que são mais adequados para restauração em face da mudança climática. Para fazer isso, Reed e Antoninka levaram biocrostas de locais mais quentes e secos—um substituto para o que as terras secas do sudoeste poderiam parecer no futuro—e as cultivaram de volta na fazenda. Agora, eles estão monitorando como as crostas continuam a crescer após o transplante em locais de restauração. À medida que a crosta se desenvolve, os pesquisadores procurarão espécies, ou fontes de comunidades de biocrosta, que parecem se sair particularmente bem.

Reed, Antoninka e outros agora estão fazendo parcerias com administradores de terras — incluindo parques nacionais, o Bureau of Land Management e o US Forest Service — para aplicar o que aprenderam sobre biocrostas. “Parcerias são realmente muito importantes”, diz Antoninka — o viveiro de Moab, por exemplo, é uma colaboração com a Northern Arizona University, a Nature Conservancy e uma organização local sem fins lucrativos de restauração, Rim to Rim Restoration. E ao trabalhar com administradores de terras, diz Antoninka, é possível incluir planos de restauração de biocrosta em futuros projetos de desenvolvimento que perturbarão o solo.

Pessoas em regiões áridas podem fazer o mesmo em seus próprios quintais. Se os proprietários estiverem planejando um projeto que iria rasgar ou construir sobre o solo que tem uma crosta, eles podem simplesmente salvar qualquer crosta que esteja lá e colocá-la em um balde e mantê-la seca e fresca, diz Antoninka. Então eles podem borrifá-la de volta sobre o solo perturbado, ou em outro lugar na propriedade.

Outras maneiras pelas quais o público pode ajudar a preservar as biocrostas incluem permanecer nas trilhas para evitar esmagá-las e espalhar a palavra sobre as crostas para aumentar a conscientização. Se as pessoas não sabem que a biocrosta está lá, o pequeno ecossistema sob seus pés é fácil de ignorar.

“Fique de joelhos e dê uma olhada”, diz Reed. “Nós os estudamos por causa de sua importância, mas sua beleza e sua frieza também valem a pena serem notadas.”

Revista Knowable é um empreendimento jornalístico independente da Annual Reviews.