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17/05/2010

Fitorremediação: Biólogos da Unicamp Utilizam Plantas Nativas para Recuperação de Solo Degradado

Duas pesquisas de mestrado desenvolvidas no Departamento de Biologia Vegetal do Instituto de Biologia da Unicamp (IB) comprovaram a potencialidade de espécies nativas para fitorremediação de solos de áreas degradadas ou contaminadas com metais.

Duas pesquisas de mestrado desenvolvidas no Departamento de Biologia Vegetal do Instituto de Biologia da Unicamp (IB) comprovaram a potencialidade de espécies nativas para fitorremediação de solos de áreas degradadas ou contaminadas com metais.

Os estudos estão voltados para a recuperação dessas áreas, utilizando plantas nativas em substituição a atividades demoradas e dispendiosas. Sarah Caroline Ribeiro de Souza analisou a tolerância de três espécies arbóreas – eritrina, guapuruvu e sansão do campo (usada em cercas-vivas) – a altos níveis dos metais pesados chumbo e zinco.

Lucas Anjos de Souza optou pela análise da contribuição de fungos micorrízicos arbusculares para o desenvolvimento e a potencialização fitorremediadora de espécies leguminosas herbáceas. Os micorrízicos são fungos que se associam às raízes favorecendo o crescimento.

De acordo com Souza, o processo de descontaminação utilizado atualmente, além de dispendioso, é ineficiente, por não garantir a remoção de todo o metal contaminante. As tecnologias ex-situ removem a parte superior do solo, o que prejudica a fertilidade e a estrutura física do local.

Espécies arbóreas contribuem para a estabilização de metais

No trabalho da bióloga Sarah, as plantas arbóreas eritrina e sansão do campo apresentaram características importantes para fitoestabilização do solo, processo em que espécies tolerantes a determinados metais conseguem concentrá-los em sua raiz, evitando a contaminação de plantas mais sensíveis. Germinadas em casas de vegetação do próprio instituto, as espécies foram submetidas a doses crescentes de chumbo e zinco para testar sua tolerância e respostas fisiológicas sob estas condições.

De acordo com Sarah, as espécies arbóreas analisadas por ela apresentaram tolerância aos metais, o que as caracteriza como potenciais fitoestabilizadoras do solo. Ela explica que a estabilização é possível porque a maior parte do metal se concentrou na raiz, que acaba atuando como uma barreira, impedindo que os metais cheguem à parte aérea das plantas, incluindo caule e folhagem, e causem mais efeitos danosos. Sarah explica que diferentemente das espécies herbáceas, as plantas arbóreas não são utilizadas para fitoextração de contaminantes já que a maior parte dos metais absorvidos fica retida na raiz. No entanto, quando tolerantes, podem controlar e "revegetar" áreas contaminadas. São elas que favorecem o crescimento de outras plantas menos tolerantes, segundo a bióloga.

A eritrina poderia ser usada para controle de solos contaminados com zinco, uma vez que foi mais tolerante a este metal que as outras espécies estudadas. Já o sansão do campo mostrou-se mais sensível ao zinco, que, por sua vez, foi mais sensível aos altos níveis de chumbo no solo.

Apesar de se mostrarem sensíveis a um ou outro metal, as plantas estão dentro do padrão de tolerância utilizado pelos pesquisadores, segundo Sarah. "Já que trabalhamos com plantas na fase estádio de muda, que é uma etapa do desenvolvimento mais sensível, elas são relativamente tolerantes, se considerarmos o padrão que temos", acrescenta. Segundo a cooorientadora Sara Adrián López de Andrade, na fitoestabilização as plantas e os microrganismos associados atuam para que os metais fiquem de forma menos disponível no solo e não prejudiquem o desenvolvimento de outras plantas e microrganismos mais sensíveis do sistema edáfico (relativo ao solo).

Sarah lembra que a contaminação do solo por metais pesados, causada por processos naturais ou pela atividade humana, é um dos mais sérios problemas ambientais, devido à persistência e de seu alto poder de toxicidade, além de provocar efeitos prejudiciais, diminuindo a qualidade dos ecossistemas e impedindo o desenvolvimento da agricultura. Ela acrescenta que em ambientes contaminados, as plantas podem apresentar uma série de distúrbios fisiológicos e nutricionais, entre eles diminuição da produção de biomassa, clorose, inibição da fotossíntese e alteração no balanço hídrico e hormonal.

Publicação: Dissertação de mestrado "Tolerância aos metais pesados chumbo e zinco e potencial fitorremediador de mudas de espécies arbóreas"

Autora: Sarah Caroline Ribeiro de Souza

Orientadora: Marlene Aparecida Schiavinato

Unidade: Instituto de Biologia (IB)

Financiamento: Fapesp

Simbiose com fungos atenua ação nociva

A pesquisa desenvolvida pelo biólogo Lucas Anjos de Souza mostra que plantas herbáceas também podem atuar como fitorremediadoras. A pesquisa revelou que a associação de fungos micorrízicos com algumas herbáceas, como o calopogônio (Calopogonium mucunoides), pode potencializar o crescimento e a ação fitoestabilizadora das plantas em solos contaminados por chumbo. O estabelecimento da simbiose com fungos micorrízicos, segundo a coorientadora Sara Adrián, pode aumentar a tolerância das plantas às condições de estresse. "As plantas colonizadas por estes fungos têm, no geral, tolerância maior que plantas não-colonizadas em condições de estresse", explica Sara.

O pesquisador concluiu que, apesar de ter papel importante na tolerância de calopogônio à contaminação por chumbo, a micorrização não teve efeito relevante nas herbáceas feijão espada (Canavalia gladiata) e mucuna preta (Stizolobium). Por outro lado, o processo favoreceu o acúmulo do metal em calopogônio e em feijão espada, mas não em mucuna preta. A micorrização mostrou-se fundamental apenas ao desenvolvimento de calopogônio na presença de chumbo".

A pesquisa desenvolvida por ele extrapolou a análise da tolerância e contemplou também o efeito dos metais nas espécies. "Fomos além dos parâmetros de crescimento e fisiológicos, avaliando também as relações simbióticas de leguminosas com bactérias fixadoras de nitrogênio e com fungos micorrízicos, que são de grande importância para o correto desenvolvimento destas espécies e a consequente revegetação de áreas degradadas", explica Souza.

Na busca de descobrir se as plantas podem ou não ser consideradas fitoextratoras, o pesquisador constatou que, apesar de a colonização evitar o acúmulo excessivo de chumbo nas plantas durante a germinação, o crescimento da parte aérea e das raízes foi afetado de forma diferente em cada uma. De acordo com Souza, para considerar uma planta como fitoextratora, a concentração de metal absorvida nos diferentes tecidos ou órgãos da planta tem que chegar a um determinado valor que no caso do chumbo é de 1.000 miligramas por quilo de matéria seca produzida. No caso das espécies investigadas, a concentração na parte aérea da planta chegou a 600 miligramas por quilo, colocando-as como promissoras ao extrair consideráveis concentrações de chumbo do solo.

Mesmo não se comportando como fitoextratoras, as espécies podem ser consideradas removedoras de chumbo do solo, o que as caracteriza como potenciais fitorremediadoras. "Elas são eficientes. Só não consideradas fitoextratoras pela questão da concentração absorvida do metal contaminante", explica Souza.

O pesquisador explica que os metais concentrados na parte aérea podem ser removidos, se economicamente viável, por processos de biomineração. Outros elementos como o zinco, micronutriente essencial para o desenvolvimento vegetal, podem ser reaproveitados como adubo no desenvolvimento de outras plantas deficientes desse nutriente, segundo Souza.

A orientadora das dissertações, professora Marlene Aparecida Schiavinato, explica que o zinco, quando usado na quantidade certa, pode colaborar para o desenvolvimento de algumas plantas. Ela explica que se as plantas com capacidade para absorver o metal do solo conseguem transportá-lo para a parte aérea, elas devem ser cortadas e retiradas do local antes da floração para a extração total dos metais, a fim de reduzir a contaminação do solo. "Isso pode ser realizado várias vezes até que a contaminação seja reduzida", acrescenta Marlene.

Souza enfatiza que o chumbo é cumulativo nos organismos vivos e não possui nenhuma função fisiológica vital conhecida até o momento. Em solos que não sofreram influência humana, o metal aparece, normalmente, em baixas concentrações. As técnicas empregadas até o momento para remoção de contaminantes são laboriosas e caras, e a técnica de fitorremediação pode ser uma alternativa mais econômica reduzindo os custos de organismos públicos ou privados na recuperação de solos contaminados, na opinião do pesquisador.

Souza acrescenta que o desenvolvimento de novas tecnologias está intimamente relacionado ao aumento da poluição ambiental. O mais preocupante, na sua opinião, é quando a contaminação ocorre em solos agriculturáveis e leva, consequentemente, à contaminação de animais e seres humanos, transferindo os metais contaminantes de um organismo para outro.

A constatação de que a micorrização pode estimular o desenvolvimento de plantas sob condições de estresse pode dar origem a novos experimentos e novas tecnologias verdes que possibilitem a inoculação de fungos micorrízicos nas espécies de interesse para facilitar ou promover a fitoestabilização dos metais no solo.

De acordo com a coorientadora Sara Adrián, os pesquisadores investigaram a ação individual de cada metal no desenvolvimento das plantas, mas "ainda não sabemos qual seria a tolerância das plantas em solo multicontaminado. Um metal pode interferir na absorção ou na toxicidade de outro, mudando completamente as respostas das plantas. E essa é a situação encontrada normalmente em solos contaminados, a coexistência de vários metais ou elementos potencialmente tóxicos em níveis excessivos", explica Sara.

Apesar de optarem por enfoques diferentes, os pesquisadores realizaram um trabalho de colaboração mútua, já que todo o processo do experimento, desde a preparação do solo até as determinações analíticas, foi muito similar. "É uma oportunidade importante de desenvolvermos nossas pesquisas com a colaboração de outros pesquisadores envolvidos em projetos relacionados. Isso possibilita a ampliação de conhecimentos. Nesses trabalhos, por exemplo, pudemos contar com a colaboração da Sara Adrián, que veio desenvolver seu pós-doutorado e acabou atuando como coorientadora", diz Souza.

Publicação: Dissertação de mestrado "Potencial fitorremediador de leguminosas herbáceas associadas a fungos micorrízicos arbusculares em solo contaminado com chumbo"

Autora: Lucas Anjos de Souza

Orientadora: Marlene Aparecida Schiavinato

Unidade: Instituto de Biologia (IB)

Financiamento: Fapesp


Fonte: Reportagem de Maria Alice da Cruz, no Jornal da Unicamp Nº 461, publicada pelo EcoDebate citado por Painel Florestal



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Comentário(s) (1)


luciano domingos. ladainha mg disse:

03/12/2011 às 21:12

devemos cuidar do que temos , para que no futuro nossos netos nao fofam!

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