Metano em áreas inundáveis amazônicas com águas negra, clara e branca: potencial de produção pela microbiota e modelagem matemática - Barros, Dayane Juliate (2021)
Este trabalho de tese avaliou o efeito da inundação sobre a resposta metabólica na microbiota do solo em planícies aluviais amazônicas com águas negra, clara e branca, e assumiu o acréscimo de temperatura estimado pelo Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas para a região amazônica, em vista de avaliar o potencial metanogênico e compreender a resposta metabólica microbiana em condições de elevada produção de CH4 nesses ambientes. Para tanto, três diferentes estudos foram desenvolvidos em sítios florestais e agrícolas de planícies aluviais com águas negra (rio Negro), clara (rio Tocantins) e branca (rio Solimões) na Amazônia brasileira, os quais são descritos após a parte introdutória, Capítulo 1. O Capítulo 2 avaliou a capacidade metabólica de micro-organismos do solo com base nos padrões de consumo de carbono e índices derivados obtidos a partir da tecnologia BIOLOGTM EcoPlate. Os resultados desse estudo mostraram diferença na riqueza metabólica de comunidades microbianas presentes em solo de planície aluvial de rio de água branca em comparação com aquelas reveladas para solos de planícies aluviais de rios de águas negra e clara, cuja variação dos dados foi explicada principalmente pela coloração da água. Por sua vez, o Capítulo 3 reportou o potencial de produção de CH4 pela microbiota presente nos mesmos solos avaliados no primeiro estudo desta tese. Substratos metanogênicos precursores das vias acetoclástica, hidrogenotrófica e metilotrófica foram adicionados ao solo em reatores biológicos e incubados em laboratório utilizando a temperatura de coleta do solo em campo, acrescida de 2 ºC previsto para a região Amazônica como efeito das mudanças climáticas. A técnica de microarranjo de DNA (Geochip v. 5.0S) foi utilizada para avaliar genes funcionais microbianos associados com a degradação e fixação de carbono e metanogênese. As hibridizações foram feitas a partir de DNA genômico isolado dos solos com as maiores produções de CH4 nas incubações, resultantes da conversão dos substratos metanogênicos (acetato de sódio, formiato de sódio, glicose e metanol) em CH4 . Os resultados deste estudo revelaram que as maiores produções de CH4 obtidas em reatores biológicos não estiveram associadas às maiores porcentagens de hibridizações de genes associados com a degradação e fixação de carbono e metanogênese. Por fim, o Capítulo 4 foi desenvolvido utilizando conjunto de metadados composto por fatores físicos e químicos do solo, dados moleculares quantitativos de abundância de grupos taxonômicos metanogênicos e metanotróficos das planícies aluviais amazônicas e métricas da paisagem para obtenção de modelos de predição do fluxo de CH4 em planícies aluviais de rios de águas negra, clara e branca. Este estudo representa o primeiro esforço em prol de realizar estimativas dos fluxos de CH4 utilizando variáveis microbiológicas de solos de áreas inundáveis da Amazônia.