Seguimos o fluxo de carbono (pontos brilhantes) dentro das redes vivas utilizando sondas fluorescentes para compreender como os fungos calculam onde distribuir os recursos. Esta informação pode ajudar-nos a explorar o potencial de redução de carbono dos fungos micorrízicos sob emissões crescentes de CO2.
Filmagem: Rachael Cargill (AMOLF, VU) Pós-produção: Justin Magness, Riccardo Rachello
Investigação
Artigos explicativos

As redes subterrâneas de fungos têm sido negligenciadas como um dos maiores sumidouros de carbono terrestre da Terra

Michael Van Nuland
Líder de ciência de dados
24 de maio de 2024
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Há já algum tempo que sabemos que o carbono flui das plantas para os fungos micorrízicos. É uma das peças centrais deste tipo de simbiose planta-fungo. Mas até agora, não tínhamos uma boa estimativa global da quantidade desse fluxo de carbono. Com esta revisão, o nosso objetivo foi sintetizar todos os dados atualmente disponíveis para tentar compreender melhor esta componente negligenciada do ciclo do carbono.

Visão geral

Foram efectuados muitos estudos excelentes sobre os fluxos de carbono nos fungos micorrízicos, mas até este estudo ninguém tinha harmonizado os dados.

Descobrimos que 13 mil milhões de toneladas de carbono passam anualmente pelas redes de fungos.

O nosso objetivo era sintetizar todos os dados atualmente disponíveis para tentar compreender melhor o ciclo do carbono.

ligação do artigo
https://www.cell.com/current-biology/pdf/S0960-9822(23)00167-7.pdf

Em junho de 2023, a SPUN e os membros do nosso programa Science Associates publicaram um artigo intitulado "Mycorrhizal mycelium as a global carbon pool". O trabalho foi liderado pela Dra. Heidi-Jayne Hawkins, e é de acesso livre, pelo que qualquer pessoa o pode ler neste link. Este trabalho foi coberto pelos principais meios de comunicação social, como a Bloomberg, o Los Angeles Times e o The Atlantic, entre outros. Estes esforços são realmente importantes para a nossa área porque é a primeira vez que conseguimos quantificar e avaliar a quantidade total de carbono transaccionado das plantas para os fungos micorrízicos na Terra.

O micélio micorrízico como reservatório global de carbono

Há já algum tempo que sabemos que o carbono flui das plantas para os fungos micorrízicos. É uma das peças centrais deste tipo de simbiose planta-fungo. Mas até agora, não tínhamos uma boa estimativa global da quantidade desse fluxo de carbono. Houve alguns cálculos e estudos em pequena escala, mas os números variavam muito. Com esta revisão, o nosso objetivo era sintetizar todos os dados atualmente disponíveis para tentar compreender melhor esta componente negligenciada do ciclo do carbono.

Antes de entrar nos números, quero explicar como sabemos que os fungos micorrízicos estão a reter carbono. As plantas fazem fotossíntese utilizando a luz solar e o dióxido de carbono da atmosfera e convertem-nos em energia. Durante esse processo, as plantas fixam o carbono - transformando-o da sua forma gasosa em compostos orgânicos de carbono. As plantas utilizam então este carbono para construir as suas estruturas. Flores, folhas, caules - todos eles são feitos de compostos orgânicos de carbono.

As plantas atribuem carbono aos parceiros fúngicos

Mas as plantas não utilizam todo o carbono que fixam. Ficam com um excedente, que enviam para o subsolo através das suas raízes. Os fungos micorrízicos estão lá para o receber. Entre as raízes das plantas e os fungos micorrízicos a que estão associadas, existe um padrão complexo de troca, venda e partilha. As plantas dão o seu carbono aos fungos, e os fungos canalizam-lhes nutrientes que são cruciais para o crescimento das plantas. Uma vez que os fungos não podem fazer fotossíntese, esta relação é a forma como obtêm basicamente todo o carbono de que necessitam para crescer e aumentar a sua biomassa.

Harmonização de dados: fluxos globais de carbono

O que fizemos com este trabalho foi estimar a quantidade de carbono que as plantas estão a atribuir aos seus parceiros fúngicos todos os anos, reunindo o máximo de dados publicados que conseguimos encontrar. Analisámos principalmente três tipos diferentes de fungos micorrízicos - arbuscular, ectomicorrízico e ericoide, e conseguimos descobrir que, coletivamente, estes três grupos de fungos têm 13,12 mil milhões de toneladas de dióxido de carbono atribuídas a eles todos os anos.

Para colocar este número em perspetiva: 13,12 mil milhões de toneladas de CO2 correspondem a cerca de 36% das emissões globais de combustíveis fósseis no ano passado. A China é de longe o maior emissor de gases com efeito de estufa - as suas emissões anuais em 2021 foram de 12,47 mil milhões de toneladas. Os EUA emitiram 4,75 mil milhões de toneladas de dióxido de carbono em 2021 - os fungos micorrízicos absorvem quase três vezes esse valor todos os anos. É uma quantidade enorme de carbono(fonte).

Soluções de redução de carbono no subsolo

Isto mudou realmente a minha forma de pensar sobre as soluções de carbono. As soluções climáticas acima do solo só nos vão levar até certo ponto. Por exemplo, eletrificar os transportes, descarbonizar as redes de energia, reduzir as emissões, melhorar as práticas agrícolas, aumentar as reservas florestais, proteger os sistemas naturais existentes, etc. - todos estes são objectivos importantes e necessários. Mas mesmo que sejam alcançados, continuará a haver uma lacuna no orçamento do carbono que precisa de ser colmatada. Por outras palavras, também precisamos de inovar para encontrar novas soluções de redução do carbono.

A grande conclusão deste artigo é que existe um sistema vivo no subsolo, que evoluiu para bombear o carbono das plantas para o solo, já a funcionar a uma escala que está a ter um impacto real na nossa história climática colectiva. É realmente empolgante imaginar como podemos, de alguma forma, trabalhar, estabelecer parcerias ou inovar com estes organismos para ajudar a atingir os objectivos de zero emissões líquidas.

Há muito tempo que sabemos que os solos armazenam quantidades imensas de carbono, mais do que as plantas e a atmosfera juntas. Mas o que estamos agora a perceber é que a posição dos fungos, entre os mundos acima e abaixo do solo, é potencialmente uma forma de aproveitarmos as ligações entre os fluxos de carbono acima e abaixo do solo.

No passado, a vida microbiana subterrânea foi largamente ignorada nos cálculos do carbono. Quando as pessoas contabilizam a quantidade de carbono existente num ecossistema, concentram-se quase exclusivamente na contabilidade do carbono acima do solo e nas reservas de biomassa vegetal. Mas sabemos que a maioria das plantas do planeta se associa a fungos micorrízicos e envia carbono para os seus parceiros fúngicos no solo. Assim, pensamos que o facto de nos centrarmos nestes fungos micorrízicos, devido à sua posição como principal ponto de entrada de carbono no solo, proporciona formas de trabalhar com sistemas naturais. 

Fungos micorrízicos subterrâneos nos planos de gestão do carbono

Este trabalho, por si só, ainda não fornece uma solução. Mas mostra-nos a escala bruta e o potencial dos fungos micorrízicos para atrair carbono para o solo. É importante compreender que estamos a falar de sistemas dinâmicos, com o carbono a entrar e a sair. Nem todo este carbono está fechado no subsolo para sempre. Por exemplo, parte do carbono atribuído aos fungos micorrízicos flui de volta para fora do solo através da respiração, voltando a juntar-se à reserva de dióxido de carbono atmosférico. Ainda não sabemos quanto, mas isto (entre outras coisas) será fundamental para considerar os fungos micorrízicos em qualquer plano de gestão de carbono.

O que podemos aprender com os ecossistemas subterrâneos

Fico espantado com o pouco que ainda sabemos sobre o comércio de carbono entre plantas e fungos. É incrível que mesmo com o ciclo do carbono da Terra - algo que passámos décadas a estudar e a quantificar - ainda haja espaço para grandes descobertas. Este estudo ajudou a tornar visível algo invisível, e é apenas o começo - ainda há muito que não sabemos sobre os ecossistemas subterrâneos.

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