Publicado por: Laboratório de Limnologia/UFRJ | 26 de agosto de 2016

Olhares sobre a decomposição

Plantas terrestres são grandes produtoras de matéria orgânica, mas apenas uma pequena parte deste montante é consumido. Isto faz com que até 90% desta produção global seja reciclada durante o processo de decomposição. A decomposição consiste na desintegração gradual de matéria orgânica morta pela ação de diferentes comunidades de decompositores e detritívoros, culminando na redisponibilização de dióxido de carbono, água e matéria inorgânica no sistema. Em ecossistemas com com pouca entrada de nutrientes, a ciclagem dos nutrientes se mostra muito importante para a produtividade primária, uma vez que a recicla nutrientes essenciais. Neste contexto, as condições ambientais e características físicas e químicas dos detritos vegetais podem influenciar tanto a taxa, como a forma em que os nutrientes são liberados da matéria orgânica.

O acúmulo de biomassa vegetal morta nos solos é chamado de serapilheira, ou litter. Essa camada formada na parte superficial do solo é importante por diversos motivo como:

  • Enriquecimento do solo
  • Abriga bancos de sementes e propágulos
  • Atua como isolante térmico
  • Minimiza os efeitos da lixiviação dos solos
serrapilheira

Serapilheira

O litter é composto em sua maior parte pelas folhas que caem da vegetação, por isso a maioria dos trabalhos que envolvem decomposição de matéria orgânica vegetal utilizam as folhas como objeto de estudo. Os trabalhos consistem no acompanhamento da perda de peso das folhas ao longo do tempo. No entanto, até há alguns anos atrás o foco era acompanhar como cada espécie se decompõe separadamente e somente nos últimos anos a interação de diferentes espécies vegetais decompondo em conjunto vem sendo explorada. Os resultados encontrados para a decomposição de uma única espécie, eram extrapolados para gerar uma perda de peso esperada para quando estivessem decompondo juntas. É importante entender essas interações pois naturalmente o litter é de fato composto de diversas espécies.

A metodologia utilizada neste tipo de trabalho geralmente envolve 3 litterbags, um com a espécie A, um com a espécie B e um com a mistura das duas espécies e seguindo a mesma proporção de biomassa. Os cálculos são feitos a partir dos pesos, para medir quanto foi decomposto faz-se o peso inicial menos o peso final. Para calcular o peso esperado do mix de A+B, faz-se o mesmo cálculo mas respeitando as proporções do mix. Exemplo: se nos litterbags de cada espécie separada foram postos 1g para decompor, no mix será adicionado 0,5g de cada espécie. Se o resultado observado for igual ao esperado, diz-se que houve uma resposta aditiva. No entanto, geralmente as respostas são não-aditivas, isto é, geralmente o mix de espécies mostra uma resposta sinérgica (juntas decompõem mais rápido) ou antagônicas (juntas decompõem mais devagar).

Hector e colaboradores (2000) em apenas 83 dias de acompanhamento, constatou que espécies decompondo em conjunto podem perder até 37% mais peso quando comparadas ao resultado esperado baseado no decaimento de cada espécie separadamente. Estas comparações entre resultados esperados e observados variam muito, mas seus efeitos podem ser significativos e por isso são importantes de se entender. Estes resultados mostram uma sub-estimação da taxa de decomposição da serapilheira de multi-espécies, e por consequência, sub-estimação dos nutrientes que são redisponibilizados no solo.

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Folha em diferentes estágios de decomposição

Alguns fatores já são amplamente documentados por influenciar na taxa de decomposição da serapilheira, como o clima. Estágios iniciais da decomposição são fortemente relacionados com variáveis climáticas, como a temperatura ou a precipitação. Estágios mais tardios por outro lado são mais relacionados com a qualidade do litter propriamente dito, como a concentração de lignina nas folhas por exemplo. A perda de massa ao longo do tempo é, se não sempre, quase sempre maior em litter de qualidade nutricional maior. Por outro lado, a perda de peso é desacelerada a medida que as concentrações de lignina ou polifenóis aumenta. Essas variações não se limitam a serapilheira de multi-espécies mas pode acontecer dentro mesmo do litter de monoculturas. Por exemplo, um solo com baixas concentrações de nutrientes provavelmente terá plantas de folhas também de baixa qualidade nutricional, que se decompõem de forma mais lenta. O solo e a qualidade do litter também afeta diretamente a abundância, composição e atividade da comunidade de decompositores. Assim, a interação entre clima, qualidade do litter e comunidade de decompositores são extremamente importantes no controle direto e indireto da decomposição da matéria orgânica e a disponibilidade de nutrientes.

A meta-análise realizada pro Gartner & Cardon (2004) mostrou que 67% das misturas de litter, quando comparadas aos resultados das espécies decompondo sozinhas, exibiram efeitos não-aditivos. Respostas sinérgicas foram mais frequentes, chegando em até 65% a mais de perda de peso. A maioria no entanto não ultrapassaram 20% de diferença entre a perda de peso esperada vs. observada. Alguns dos estudos que mostraram uma redução na taxa de decaimento do peso, ou uma resposta não-sinérgica antagônica, associaram essa redução à presença de espécies específicas dentro da mistura. Estas espécies podem produzir metabólitos secundários inibitórios da atividade microbiana no solo por exemplo. Por isso identificar espécies-chave ou traços-chave de algumas espécies é importante para prever respostas na decomposição de misturas.

Captura de Tela 2016-08-26 às 20.11.48

Folha de Eugenia umbelliflora em decomposição

Inspirado no Gartner & Cardon (2004)

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