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Fungos ajudam a resgatar plantações prejudicadas por microplásticos

DALLAS, Texas – Para onde quer que olhem, os cientistas encontram pequeninos pedaços de plástico espalhados pelo meio ambiente. Quando esses microplásticos acabam em campos agrícolas, a poluição pode prejudicar o crescimento das plantas. Mas dois jovens pesquisadores agora relatam que a combinação de fungos com certos resíduos agrícolas pode superar parcialmente esse problema.

May Shin, 20, e Jiwon Choi, 18, apresentaram sua descoberta na Feira Internacional de Ciência e Engenharia Regeneron de 2023 (ISEF). Realizado aqui no mês passado, este concurso é um programa da Society for Science (que também edita esta revista).

uma foto composta, um tiro na cabeça de May Shin e Jiwon Choi, ambas jovens pesquisadoras asiático-americanas
May Shin, 20 (à esquerda), e Jiwon Choi, 18, encontraram uma maneira totalmente natural de combater a queda no crescimento das plantas que pode vir da contaminação por microplásticos das terras agrícolas.M. SHIN E J. CHOI

A dupla se conheceu em uma aula de design de pesquisa na Fryeburg Academy, uma escola secundária no Maine. May queria explorar como os microplásticos poderiam afetar o ecossistema. Jiwon era fascinado por plantas e fungos. Os jovens cientistas uniram seus interesses, diz May, para testar como os plásticos de longa duração podem afetar as plantações agrícolas – e como limitar qualquer dano.

Para crescer bem, as plantas precisam de muitos espaços cheios de ar no solo ao redor de suas raízes. Esses orifícios permitem a circulação de ar, água e nutrientes. Bits de microplásticos podem tapar esses buracos. As raízes também podem absorver pedaços de plástico, permitindo que esses poluentes causem estragos na saúde das plantas.

Os cientistas mostraram que certos fungos microscópicos podem ajudar no crescimento das raízes e na absorção de nutrientes pela planta. Esses organismos têm um nome longo: fungos micorrízicos arbusculares (Ar-BUS-kew-lur MY-kor-RIZE-ul), ou AMF. Certos resíduos agrícolas, como palha e serragem, podem fornecer nutrientes às plantas e ajudar a estabilizar suas raízes. Também conhecido como substrato de cogumelos, as pessoas costumam cultivar cogumelos para mercearias neste material.

uma foto de uma jovem curvada sobre placas de petri manchando-as de azul
Jiwon Choi pinta raízes de cebolinha de azul para ver se fungos microscópicos começaram a crescer nelas.DYLAN HARRY

May e Jiwon plantaram mais de 2.000 sementes de cebolinha em vasos de terra. Metade das sementes ficou com o solo poluído com microplásticos. O resto cresceu em solo livre de plástico. As plantas atribuídas a cada solo foram divididas em quatro grupos. Os jovens cientistas adicionaram AMF ao solo em um grupo. Outro grupo tinha uma camada superior de substrato de cogumelo. Um terceiro grupo recebeu os dois tratamentos. O último grupo não conseguiu nenhum.

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Durante três semanas, a dupla rastreou quantas cebolinhas brotaram em cada grupo e mediu a altura das plantas uma vez por semana. Ao final, eles também examinaram as raízes das plantas. 

Cerca de duas vezes mais cebolinhas brotaram em solo limpo em comparação com pedaços de plástico. Mas entre as plantas sobreviventes no solo poluído, uma combinação de FMA e substrato de cogumelo as ajudou. Aqueles que receberam os dois tratamentos cresceram 5,4 centímetros (cerca de 2 polegadas) por semana. Isso foi mais rápido do que qualquer um dos tratamentos sozinhos ou aqueles que não receberam nenhum. Foi mais lento, no entanto, do que cebolinha plantada em solo limpo. Eles cresceram 7,2 centímetros (2,8 polegadas) por semana.

Chegando à raiz do problema

Jiwon e May então observaram as raízes das plantas com um microscópio. Onde o AMF foi adicionado, agora estava crescendo nessas raízes. Isso aumentou a área de superfície das raízes, diz May, o que deve aumentar a absorção de nutrientes. AMF também estimula vários hormônios vegetais. Esses produtos químicos, ela observa, levam as células a “se dividirem mais rapidamente para que [a planta] possa crescer muito”.

uma foto composta mostrando 8 vistas microscópicas de raízes de cebolinha
Colorir raízes de cebolinha de azul ajudou May e Jiwon a ver se fungos microscópicos começaram a crescer no sistema radicular. Isso ajudaria as plantas a absorver mais nutrientes. Os minúsculos círculos escuros em B indicam o crescimento bem-sucedido do fungo.M. SHIN E J. CHOI

No futuro, os dois jovens cientistas esperam continuar testando AMF e substrato de cogumelos em outras condições. Eles gostariam de aumentar a temperatura e a umidade, por exemplo. Ou, diz Jiwon, eles podem tentar adicionar outros fungos do solo. O objetivo é ver como esses fatores podem alterar a resposta das plantas aos tratamentos do solo.

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É difícil imaginar como livrar os solos de todos os pedaços de plástico que se movem pelo ambiente. Então, em última análise, May diz: “Vejo este projeto como uma solução sustentável para o crescimento das plantas” em solos poluídos.

Sua equipe estava entre os mais de 1.600 finalistas do ensino médio de 64 países, regiões e territórios. O Regeneron ISEF, que distribuiu quase US$ 9 milhões em prêmios este ano, é administrado pela Society for Science desde o início deste evento anual em 1950.

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