Mudanças climáticas, intensificam estresses térmico e hídrico nas plantas, resultando em mecanismos de ajustamento ou mortalidade.
Em 2020, muitas notícias ambientais como o aumento do desmatamento na Amazônia, o aumento do número de queimadas no Pantanal, Cerrado, entre outros Biomas brasileiros, bem como, a redução da produção agrícola-familiar tem sido ventilado na mídia. Sendo que, muitas vezes, é justificado pelas autoridades brasileiras, através das mudanças climáticas.
Porém o que muitos brasileiros tem se perguntado, o que seria essas mudanças climáticas? Seria algo natural e como isso impacta nossa flora?
Para responder essa pergunta, é preciso recapitular algumas questões. O último relatório emitido pela “food agricultre and organization (FAO)”, em 2018, sobre as mudanças climáticas, destaca o fator histórico e cultural, onde as ações antrópicas têm alterado as condições climáticas da Terra em relação ao período pré-industrial e o crescimento populacional humano, ainda é algo que preocupa cientistas.
Neste contexto, o aquecimento da Ecosfera em 1,5 C° se torna inevitável até 2050, devido ao aumento de gases do efeito estufa como CO2 e CH4. O que, segundo o “Intergovernmental Panel on Climate Change” (IPCC), trás à tona a necessidade do aprimoramento dos compromissos climáticos para os próximos anos.
Segundo um artigo, publicado na Journal of Plant Physiology, intitulado “Drought stress and carbono assimilation in a warming climate: Reversible and irreversible impacts“, Destaca que este fenômeno representa para o ambiente uma alteração no balanço de radiação solar e recursos hídricos, intensificando as condições de estresse térmico e de déficit hídrico. Estes estresses acarretam impactos na sobrevivência e intensificam as causas de mortalidades para as plantas. Sob este prisma, os órgãos de pesquisa no Brasil, como a FAPESP e CAPES, tem lançado editais com recursos financeiros para pesquisa nessa área, pois estudar a relação entre os efeitos dos estresses ambientais no metabolismo da flora e fauna representa um passo chave para a produção agrícola e à conservação das florestas.
Trabalhos publicados na Environmental and Experimental Botany e Plant Science, intitulados: “Heat tolerance in plants: An overview” e “Generating high temperature tolerant transgenic plants: Achivements and Challenges”, respectivamente; destacam que, a princípio, o estresse térmico pode comprometer funções básicas das plantas, como o transporte hídrico e de nutrientes. Através da alteração ou distúrbio nas estruturas de membranas celulares, no funcionamento de proteínas por meio da desnaturação e a organização do citoesqueleto. As plantas produzem açúcares através da energia proveniente do sol, processo chamado fotossíntese. Neste aparato fotossintético, a temperatura máxima para operação dos fotossistemas se encontra numa faixa de 35 a 42°C, variando de acordo com a ecologia funcional das espécies, e temperaturas acima deste patamar podem acarretar injúrias na fotossíntese de alguns vegetais.
Os pesquisadores destacam que pode ocorrer processos de fotoinibição e fotorrespiração. Este efeito se deve ao aumento da solubilidade do O2 nos cloroplastos mais do que CO2, aumentando assim, a oxigenação da ribulose-1,5-bisfosfato (RuBP) em decréscimo da carboxilação; adicionalmente, o aumento de espécies reativas ao oxigênio (EROs) põem em risco o funcionamento celular.
Já o estresse hídrico para os vegetais podemos separar em duas fases: uma de “adaptação” (ajustamento) e outra de colapso do sistema hidráulico. Para explicar este fenômeno, podemos citar alguns mecanismos oriundos de um trabalho publicado na New Phytologist, intitulado “Mechanisms of plant survival and mortality during drought: why do some plants survive while others succumb to drought ?”
Para o vegetal, o ajustamento consiste em um período inicial de estresse hídrico. No qual é utilizado mecanismos que intensificam a exploração do recurso hídrico no ambiente ou conservam o grau de hidratação adquirido até o momento. A exploração de água no solo pode aumentar através do crescimento da raiz, enquanto nas folhas para conservar o grau de hidratação, o mecanismo conhecido como ajustamento osmótico é uma resposta comum para evitar o fechamento dos estômatos para manutenção da fotossíntese. Entretanto, quando o déficit hídrico é mais severo ao vegetal, como estratégia conservativa é comum ocorrer até a perda das folhas, como acontece na flora dos Biomas: Cerrado e Caatinga, durante o período de seca.
Já o colapso hidráulico é causada pela restrição hídrica no solo e na atmosfera, gerando um potencial hídrico negativo e aumentando a tensão nos vasos de transporte hídrico do vegetal (xilema), acarretando em entrada de ar excessiva, processo conhecido como embolismo, gerando assim uma cavitação e falha hidráulica no vegetal. A privação das fontes de carbono, como os açúcares produzidos na fotossíntese, tem sido relatada como fundamental para manter os processos de respiração e o crescimento da planta.
Fora do metabolismo da planta, podemos dizer que estes estresses para a comunidade de plantas resulta em diminuição de alimento para comunidade ecológica, aumento do risco de incêndios com a maior disponibilidade de massa seca, redução da produção agrícola e alteração da riqueza de espécies que compõem as zonas úmidas e de temperaturas, até então mais baixas.