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Ambiente

Cientistas estão a alterar plantas geneticamente para lutarem contra o aquecimento global

Ao fazerem com que as plantas desenvolvam raízes mais profundas, os cientistas estão a ajudá-las a reter mais carbono.

Por Madeleine Gregory; Traduzido por Madalena Maltez
17 Julho 2019, 9:28am

Imagem via Shutterstock.

Este artigo foi originalmente publicado na Motherboard - Tech by VICE.

Cientistas descobriram como manipular plantas geneticamente para que estas desenvolvam raízes mais profundas, melhorando potencialmente o armazenamento de carbono, a resistência à seca e a protecção contra inundações. Esta investigação faz parte da Iniciativa de Aproveitamento de Plantas do Instituto Salk, nos Estados Unidos, que tem como objectivo o uso de plantas para capturar carbono da atmosfera e armazená-lo no solo.

Quando uma planta desenvolve um sistema radicular mais profundo, ajuda a armazenar carbono num solo mais estável. Controlar a forma como as raízes de uma planta crescem, no entanto, não é tão fácil como pode parecer. Os cientistas há muito que sabem que a hormona vegetal auxina é responsável pelo crescimento das raízes, mas não sabem exactamente como é que isso afecta a forma do sistema radicular.

O estudo, publicado esta semana na revista Cell, usou o modelo da planta thale cress (Arabidopsis) para identificar um gene específico - EXOCYST70A3 - que controla a maneira como as raízes crescem, alterando a quantidade de auxina que chega à ponta da raiz. Este gene - ou uns altamente parecidos - está presente em todas as plantas, abrindo portas para que os investigadores consigam manipular quase qualquer planta para que desenvolva raízes mais profundas.


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E o que tens de fazer para testar o que um gene faz? Tens de o desligar. As raízes crescem naturalmente em muitas direcções, mas, geralmente, corrigem o seu caminho para apontarem para baixo. Os investigadores identificaram o EXOCYST70A3 como um possível gene que direcciona o crescimento das raízes, mas analisaram o que acontece quando este não está a funcionar. Quando mudaram a actividade do EXOCYST70A3, desligando-o ou amplificando a sua actividade, conseguiram que as plantas com raízes bastante curtas criassem umas que crescem muito mais profundamente.

Quando as plantas crescem, elas armazenam carbono em carboidratos complexos que não são facilmente decompostos pelos micróbios do solo, um processo que envia o carbono de volta à atmosfera. A Iniciativa de aproveitamento de Plantas está a trabalhar para garantir que as plantas armazenem mais carbono na molécula de suberina, que é basicamente cortiça. A Suberina é encontrada nas raízes das plantas e parece bastante resistente à decomposição. O crescimento de raízes profundas também significa que há menos hipóteses de que o carbono regresse à atmosfera.

"A ideia não é armazenar mais carbono, mas armazenar carbono em partes do solo onde o carbono está mais estável", explica o principal autor do estudo, Wolfgang Busch. E acrescenta: “Muda-se a bioquímica, aumenta-se a estabilidade”. Os investigadores antecipam que esta técnica possa ser particularmente útil para a agricultura. Muitas culturas (por exemplo milho) são muito maiores do que o agrião (thale cress) e podem desenvolver sistemas radiculares profundos. Como de qualquer forma são já plantados de forma alargada, são uma aplicação ideal para este tipo de edição genética, realça Busch.

E há ainda mais benefícios em sistemas radiculares mais profundos. Como o agrião é muito pequeno e, normalmente, não possui sistemas radiculares extensos, as raízes superficiais mostraram-se melhores pela sua resistência à seca. Na maioria das plantas, porém, sistemas radiculares mais profundos podem ajudá-las a sobreviver com menos água. Enquanto o sol pode secar o solo superficial, as raízes profundas conseguem atingir os depósitos de água mais abaixo do solo. Mais carbono no solo, fornecido por esses sistemas radiculares, também podem ajudar a aumentar o teor de água no solo, segundo Busch. Isto pode ainda fornecer mais estabilidade ao solo, protegendo-o contra a erosão provocada pelas inundações.

Portanto, as plantas podem não só ajudar a desacelerar as alterações climáticas, como também podem começar a proteger-se contra alguns dos eventos climáticos extremos causados pelo aquecimento global. Os investigadores estão a planear testar esta nova técnica de edição de genes noutras plantas em breve, na esperança de ajudar mais plantas a capturarem e armazenarem melhor o carbono.


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