Um cristal no cocô do dinossauro

No post Plantas que produzem minerais e solos falei sobre os cristais de sílica chamados fitólitos produzidos pelos vegetais e que têm importante papel sobre a químca e formação de alguns solos. Os fitólitos formados por determinadas famílias ou gêneros de plantas geralmente têm morfologias muito específicas, permitindo a identificação das plantas que os produziram. Ultimamente a história da agricultura em várias partes do mundo tem sido reescrita a partir de fitólitos encontrados em restos arqueológicos. Dentro das gramíneas, arroz, milho e cana-de-açúcar, por exemplo, produzem cada uma tipos de fitólitos com características morfológicas muito próprias. Meu trabalho de tese de doutorado se refere à avaliação de certas propriedades químicas de fitólitos de cana-de-açúcar, daí meu interesse neste assunto aparentemente hermético. Além dos trabalhos arqueológicos, o estudo dos fitólitos recentemente tem sido usado também em trabalhos paleontológicos. Em um trabalho publicado na Science em 2005, uma equipe de cientistas indianos verificou que algumas espécies de dinossauro se alimentavam de gramíneas ao observarem fitólitos típicos em amostras de fezes fossilizadas. Mais importante ainda, a época de surgimento das gramíneas (bem como da produção de fitólitos) “recuou” alguns milhões de anos no tempo, devido a estas observações. Os fitólitos são produzidos pelas plantas principalmente como uma defesa contra herbívoros e patógenos, porque endurecem os tecidos vegetais e aparentemente são mais “baratos” de se produzir do que compostos orgânicos como a lignina.

Papel da matéria orgânica no solo II

As plantas e os microrganismos do solo exercem um papel preponderante sobre a quantidade e a qualidade da matéria orgânica do solo. É bom que fique claro que qualidade se refere mais às quantidades de determinados elementos ou substâncias ou à possibilidade de os microrganismos a decomporem. Naturalmente, qualquer material orgânico extremamente tóxico aos microrganismos será considerado de má qualidade.
O maior controle pelas plantas, creio eu, é exercido sobre a qualidade da matéria orgânica do solo, já que esta é influenciada pela composição dos tecidos vegetais. Explico-me: determinadas plantas contêm teores altos de substâncias fenólicas solúveis ou de lignina, que também é um composto fenólico, de forma que o material orgânico que chegará ao solo será rico em fenóis, o que dificultará a ação decompositora dos microrganismos porque aquelas substância são tóxicas para os mesmos. Claro, isto também terá reflexo na quantidade da matéria orgânica do solo, já que o material de difícil decomposição se acumulará no solo. Além dos compostos fenólicos, a celulose também é de difícil decomposição, mas nem tanto. O tipo e a idade das plantas também influenciam quantidade e qualidade, plantas herbáceas (ervas) e plantas jovens são normalmente mais pobres em lignina e celulose, além de mais “ricas” em nutrientes, produzindo uma matéria orgânica de boa qualidade para os microrganismos, ou seja, de fácil decomposição, em compensação, quanto mais fácil a decomposição do material orgânico que chega ao solo, menor sua acumulação e menores teores de matéria orgânica no solo. Claramente, o ideal é que haja uma mistura de plantas com diferentes qualidades de material orgânico. É por isso que quando se quer recuperar uma área degradada se fazem misturas de leguminosas (fácil decomposição) e gramíneas (difícil decomposição) por exemplo, ou de plantas herbáceas e arbóreas. A quantidade de matéria orgânica no solo também dependerá da quantidade de biomassa produzida pelas plantas, obviamente. O uso do termo carbono orgânico se deve ao fato de as metodologias para determinação da matéria orgânica do solo determinarem na verdade o teor de carbono que só então é convertido para matéria orgânica utilizando-se um fator numérico correspondente ao percentual teórico de carbono naquele material. O uso deste termo é interessante quando se quer diferenciar do carbono inorgânico do solo, representado pelos carbonatos.

Respostas para a bobagem criacionista

A Scientific American oferece uma forma inteligente de se responder aos argumentos (mais do que falhos) mais comuns usados pelos criacionistas. Dêem uma olhada aqui.

Plantas que produzem minerais e solos

Os solos, quando não são transportados (ou seja, erodidos em um local e depositado em outro), se formam a partir das rochas locais e herdam boa parte da composição química destas rochas (herança geoquímica). Alguns pesquisadores encontraram há algum tempo na Amazônia alguns exemplares de uma classe de solo conhecida como Latossolos que não apresentavam evidência de transporte mas cujas características não batiam com a rocha que estava por baixo dele. Resumidamente, estes solos se encontravam sobre um material conhecido como bauxita, que é um minério de alumínio formado quase exclusivamente de gibbsita (Al(OH)3). Claro que há impurezas químicas nestes materiais, mas em quantidades pequenas. O que se esperaria do solo formado sobre este materia é que fosse basicamente formado de minerais de alumínio. Entretanto, o solo contém teores razoavelmente altos de caulinita, o qual é um mineral de argila rico em silício. Obviamente, a rocha sob a bauxita contém silício, mas o solo não poderia ter se formado diretamente a partir da mesma, porque a bauxita estava no meio. Pois bem, os pesquisadores, capitaneados pelo francês Yves Lucas, descobriram que a inesperada caulinita, rica em silício, formava-se a partir de pequenos cristais de silício, chamados de fitólitos, formados pelas plantas da floresta! Quando as folhas das plantas, especialmente ricas em fitólitos, caíam ao chão, os cristais de silício se dissolviam aos poucos e mudavam a química do solo de tal forma que havia a possibilidade de formação da caulinita. O silício, surpreendentemente, não é comprovadamente um nutriente essencial para todas as plantas, apesar de ser o segundo elemento mais presente nos solos, depois do oxigênio, e de um grande número de espécies vegetais o absorverem em quantidades muitas vezes maiores do que as de elementos nutrientes comprovados. Depois que as plantas absorvem o silício, há a formação dos minúsculos cristais tanto ao redor quanto dentro de uma série de células. A composição destes fitólitos é praticamente igual à composição do quartzo, principal mineral encontrado nas areias (SiO2), a única diferença é que os fitólitos contêm também água em sua composição (SiO2.H2O). As principais plantas formadoras de fitólitos pertencem à família das gramíneas, como arroz e cana de açúcar. Aparentemente a principal função destes biominerais nas plantas é o enrigecimento dos tecidos vegetais, protegendo-os contra o ataque de herbívoros e fungos ao mesmo tempo que melhora a captura dos raios solares para o processo de fotossíntese.

O solo não é uma lata de lixo

Tenho mencionado diversas vezes neste blog o papel de “filtro” exercido pelo solo, principalmente devido à presença de cargas elétricas nas argilas e na matéria orgânica do solo. Como já foi dito, estas cargas têm o potencial não só de reter os elementos químicos que servem de nutrientes para as plantas, mas também de reter poluentes orgânicos e inorgânicos, impedindo-os de chegar aos corpos d’água. Só agora, no entanto, vejo que alguns desavisados podem considerar a possibilidade de descartar todo tipo de poluente no solo esperando que de alguma forma o ambiente fique instantaneamente limpo. As coisas não são bem assim. Primeiramente, nem tudo que tem carga é retido pelas argilas e pela matéria orgânica, doutra forma o mar não receberia a imensa carga de elementos químicos provenientes do intemperismo químico nos continentes (não seria nem mesmo tão salgado). Segundo, mesmo os elementos e compostos que são retidos pelas cargas do solo não o são irreversivelmente, na verdade, existe algo como uma competição pelas cargas elétricas dos solos e alguns elementos ou substâncias são mais “competitivos” que outros. Em terceiro lugar, a capacidade descontaminadora do solo é finita, a partir de um certo ponto as funções, a própria saúde do solo fica comprometida e seu papel de filtro pode ser irreversivelmente perdido. O solo tem um funcionamento muito parecido com o de um ser vivo: ele consegue lidar com os males principalmente se estiver saudável. A saúde ou qualidade de um solo em geral está relacionada a teores adequados de matéria orgânica, boa estrutura (agregados mais poros), cobertura vegetal impedindo a erosão, biodiversidade, principalmente no que se refere aos microrganismos do solo e alguns outros fatores. Um solo não pode ser simplesmente usado, para qualquer que seja o fim, ele deve ser manejado, de preferência bem manejado. Da mesma forma que a água, ele é um recurso natural renovável, mas a renovação de um solo é muito lenta, um centímetro de solo pode levar mil anos ou mais para ser formado. Definitivamente, este recurso natural não pode ser tratado como uma simples lata de lixo.

O perigo do politicamente correto na Ciência

O perigo maior é a tentativa de manipulação das informações. Dêem uma olhada neste artigo.

Papel da matéria orgânica no solo

As causas das perdas de solos são variadas, vão do uso de práticas agrícolas inadequadas à mineração, do desmatamento ao excesso de pastoreio e não cessam por aí. Geralmente, à perda da cobertura vegetal segue-se uma aceleração da oxidação da matéria orgânica e diminuição rápida nos teores da mesma. Sem a proteção da cobertura vegetal e da matéria orgânica morta, o solo fica exposto aos agentes da erosão, principalmente água e vento.
A matéria orgânica, viva ou morta, além da proteção mecânica contra os danos causados pela água, é agente importantíssimo na formação e estabilização dos agregados do solo, base essencial, juntamente com os poros, na formação da estrutura do solo. Além de permitir o crescimento dos sistemas radiculares de plantas, fornecendo condições adequadas de aeração e umidade, condições imprescindíveis também para a proliferação das meso- e microbiota do solo. Uma boa estrutura é capaz de prevenir a perda por erosão ao permitir a percolação da água eficientemente ao longo do perfil. Tornam-se claros os efeitos deletérios que a diminuição nos teores e a perda da matéria orgânica podem causar ao solo.
A forma mais eficiente de se acumular matéria orgânica em um solo, embora possa não ser a mais rápida, provavelmente é revegetação da área degradada, tentando-se reconstituir a sucessão ecológica de espécies. Áreas há, no entanto, em que os processos de deterioração do solo são tão avançados que se torna naturalmente impraticável a revegetação pura e simples, pelo fato de que o solo não mais oferece condições de sustentar vida vegetal. Sob tais condições, o aporte de matéria orgânica externa geralmente é boa solução para se iniciar o processo de recuperação da qualidade do solo, mormente no que tange a reconstituição dos teores de carbono orgânico, da atividade microbiana, da fertilidade, até certo ponto e, o que interessa aqui, da estrutura do solo.
A disponibilidade de materiais orgânicos que de outra forma constituiriam grave problema de disposição, de várias origens, principalmente procedentes de processo de sanitização de áreas urbanas, como lodo de esgoto doméstico, da indústria, como subprodutos da fabricação de carvão, ou da própria atividade rural, como o esterco de criações de aves ou suínos, torna atraentes estudos que avaliem a possibilidade de uso destes materiais como melhoradores da qualidade do solo.
Além da capacidade de melhorar ou recuperar certos atributos desejáveis na recuperação de solos degradados, é interessante que o material apresente resistência e que mantenha por um tempo relativamente longo sua ação melhoradora. Materiais orgânicos de diferentes naturezas têm efeitos diferentes e de duração diversa sobre a agregação do solo. Materiais rapidamente disponíveis à ação microbiana comumente conferem, de forma rápida, estabilidade aos agregados, mas sua ação é efêmera. Substratos mais resistentes à decomposição agem de maneira mais vagarosa na estabilização de agregados, no entanto sua ação é mais duradoura. (Continua)

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