Aqui estão 15 das principais questões que pairam sobre o mundo natural em 2024:
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Hidrogênio: apogeu ou socorro?
À medida que crescem os esforços para aliviar o colapso climático, o hidrogênio está se tornando uma alternativa cada vez mais popular aos combustíveis convencionais. No entanto, até que ponto o aproveitamento desta fonte de energia alternativa beneficia a biodiversidade depende de como o hidrogênio é produzido.
O hidrogênio produzido a partir do gás natural continua a depender de combustíveis fósseis que perturbam o clima; a produção que utiliza água doce ou água do mar como matéria-prima ou a exploração de reservatórios subterrâneos naturais apresenta potenciais consequências não intencionais sob a forma de destruição ou perturbação do habitat.
E, a menos que os sistemas de produção, distribuição e implantação de hidrogênio sejam concebidos com cuidado, poderão acabar contribuindo com os seus próprios gases com efeito de estufa. Serão necessários esforços especiais para garantir que os benefícios superem os danos no desenvolvimento desta solução climática mista.
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Dilema da amônia
A amônia é um ingrediente chave em fertilizantes agrícolas. Também são necessárias enormes quantidades de energia – atualmente derivada em grande parte de combustíveis fósseis – para produzi-la.
Uma nova técnica que envolve a pulverização de pequenas gotas de água em uma malha magnética é promissora para reduzir drasticamente o custo e a pegada de gases de efeito estufa da produção da amônia e, assim, mitigar as alterações climáticas. No entanto, também representa ameaças potenciais.
Por um lado, a produção de amônia mais barata e com baixo teor de carbono poderia provocar um aumento no uso de fertilizantes e, portanto, a ameaça de poluição do ar e da água. Além disso, como os fertilizantes aumentam a capacidade dos micróbios do solo de produzir óxido nitroso, um potente gás de efeito estufa, o benefício climático líquido pode ser muito menor do que o previsto à primeira vista.
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Micróbios
A procura por fontes alimentares mais amigas do ambiente se voltou para os pequenos – com enormes implicações na redução das ameaças à biodiversidade decorrentes da conversão de terras, da pesca excessiva, da poluição por nutrientes e das alterações climáticas. Pesquisadores desenvolveram métodos para cultivar bactérias com base em hidrogênio, nitrogênio e dióxido de carbono.
O produto resultante – já aprovado para utilização como alimento humano em Singapura – é relativamente isento de sabor e fácil de incorporar numa variedade de alimentos industrializados para aumentar o teor de proteínas. Se os fatores de produção químicos forem produzidos utilizando energia renovável, o produto poderá ter uma pegada climática e um impacto ambiental global dramaticamente inferiores aos da carne, dos lacticínios e de outras fontes de proteína dietética convencionais.
Colheitas no escuro
O processo pelo qual as plantas usam a luz solar, a água e o dióxido de carbono para produzir alimentos para si e para outros seres vivos é ao mesmo tempo surpreendente e surpreendentemente ineficiente. Recentemente, os pesquisadores desenvolveram um processo alternativo que utiliza eletricidade, água e dióxido de carbono para produzir acetato, que pode então ser usado no lugar da glicose produzida pela fotossíntese para estimular o crescimento das plantas.
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A solução bioquímica poderia aumentar drasticamente a produtividade das plantas cultivadas em ambientes artificiais – e até, em alguns casos, eliminar a necessidade de luz. Se a entrada de energia no sistema vier de fontes renováveis, o resultado poderá ser uma produção alimentar interior altamente eficiente e amiga do ambiente, que contribui para a conservação biológica, reduzindo a necessidade de transformar habitat em terras agrícolas.
Pó de rocha
Entre as muitas estratégias que estão sendo consideradas para reduzir a ameaça das alterações climáticas está a disseminação de ‘pó de rocha’ que captura carbono nas terras agrícolas. As evidências mostram que a prática também pode melhorar as colheitas.
Os possíveis benefícios adicionais incluem o aumento da presença de microrganismos benéficos no solo, a redução das ameaças de nutrientes à água doce e a diminuição da acidez no solo e na água do mar. As potenciais consequências negativas incluem o aumento do fluxo de lodo para as águas superficiais, exacerbando a poluição por metais pesados, prejudicando os organismos que vivem no solo e incentivando o aumento da mineração.
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Minhocas desaparecendo
As minhocas desempenham um papel vital em muitos ecossistemas – incluindo terras agrícolas – reciclando matéria vegetal morta, libertando nutrientes e melhorando a qualidade do solo. Fazendo silenciosamente seu trabalho abaixo da superfície, elas raramente são sequer vistas.
Uma análise mais detalhada, porém, sugere que é hora de considerá-las mais seriamente. Uma pesquisa recente no Reino Unido descobriu que o número de minhocas caiu um terço ou mais no último quarto de século, provavelmente devido ao aumento no uso de pesticidas.
Se esta tendência se mantiver – e se nada for feito para a aliviar – a perda poderá ter enormes ramificações adversas não só para a integridade do ecossistema, mas também para a capacidade da Terra de alimentar uma população humana faminta.
Ouvindo o solo
Como é um solo saudável? As estratégias convencionais para determinar até que ponto os solos são saudáveis e o que podem precisar para serem mais saudáveis exigem literalmente escavação – uma tarefa demorada e dispendiosa.
Tecnologias emergentes estão tornando possível ouvir a condição do solo abaixo da superfície usando tecnologia de captura de som para identificar a localização e os movimentos dos invertebrados subterrâneos enquanto eles se movimentam.
Conhecida como ecoacústica do solo, a abordagem não invasiva poderia tornar possível não só caracterizar facilmente a saúde do solo, mas também rastrear e melhorar a restauração de solos anteriormente degradados, aumentando a sua capacidade de servir como base literal de habitats saudáveis e biodiversos.
Fumaça e clima
É provável que a quantidade de fumaça na atmosfera aumente no futuro, graças à crescente frequência e intensidade dos incêndios florestais. E está se tornando cada vez mais claro que a fumaça no ar pode ter consequências graves para o clima da Terra.
As partículas libertadas por queimadas intencionais (por exemplo, para limpar florestas ou cozinhar alimentos) e outros incêndios podem perturbar os ciclos climáticos normais e alterar a forma como a temperatura e a pressão são distribuídas na atmosfera, bloqueando a luz solar e redistribuindo a humidade no ar.
As plantas, os animais, outros seres vivos e ecossistemas inteiros evoluíram para acompanhar o fluxo dos ciclos climáticos existentes. Mudanças em grande escala poderiam facilmente alterar o equilíbrio da natureza, com consequências potencialmente prejudiciais para a biodiversidade em grande escala – e para a humanidade, que depende de ecossistemas saudáveis para o nosso próprio bem-estar.
A máquina do DNA
Avanços recentes na investigação genética tornaram possível fabricar com – relativa facilidade – cadeias personalizadas de DNA, e trabalhos futuros poderão levar à capacidade de utilizar um dispositivo de impressão para produzir longas cadeias de material genético que codificam características desejadas e depois inseri-las nos organismos.
O resultado é uma caixa de Pandora de possíveis impactos para a conservação, tanto positivos quanto negativos. No lado positivo, a tecnologia poderia ser aplicada para reduzir a necessidade de limpar terras para a agricultura, minimizar fertilizantes e pesticidas que poluem o ambiente, aumentar a resiliência dos organismos às mudanças ambientais e oferecer novos métodos de controle de pragas.
Ao mesmo tempo, o uso indiscriminado poderia perturbar os ecossistemas. As possibilidades aparentemente infinitas poderiam levar a esforços internacionais para regulamentar a aplicação.
Previsão de toxicidade
Historicamente, os humanos descobriram se um determinado produto químico é prejudicial aos seres vivos e aos ecossistemas, implantando-o e observando os resultados. Felizmente para todos os envolvidos, está surgindo uma nova alternativa.
Os cientistas estão explorando a utilização da informação existente sobre como vários tipos de produtos químicos se comportam no ambiente, nos organismos e mesmo a nível molecular para prever se e como os compostos recentemente formulados podem ter consequências indesejáveis e não intencionais. Conhecida como “caminhos de resultados adversos”, a abordagem pode apresentar melhorias rápidas com a ajuda do aprendizado de máquina, do aprendizado profundo e da inteligência artificial.
A capacidade de pré-selecionar substâncias desta forma poderia facilitar a identificação daquelas que proporcionam benefícios, como a melhoria da produção de alimentos, com danos mínimos.
Arranha-céus que atacam pássaros
Todo outono, bilhões de aves de mais de 100 espécies voam da Europa para o sul ao longo de um caminho que se bifurca no Mar Vermelho. Erguendo-se diretamente em seu caminho – como parte do desenvolvimento da megacidade Neom da Arábia Saudita – está um complexo de arranha-céus que cobre 34 km2 e se eleva 500 m (1.600 pés) para o céu.
Situado no extremo norte do Mar Vermelho, coberto com superfícies reflectoras e potencialmente equipado com turbinas eólicas, o megaedifício, tal como atualmente concebido, poderá tornar-se uma armadilha mortal para as multidões de aves migratórias que utilizam a rota.
Sem nenhuma avaliação ambiental para identificar ou servir de base para planos para mitigar a ameaça, os cientistas temem que possa ocorrer um massacre massivo de aves, perturbando o equilíbrio ecológico.
Morte dos ouriços
Os ouriços-do-mar desempenham um papel fundamental na manutenção da integridade dos recifes de coral, mordiscando algas que, de outra forma, sobrecarregariam o ecossistema. Assim, quando ocorreu uma mortalidade massiva de ouriços-do-mar no mar Mediterrâneo em 2022 e depois pareceu espalhar-se para o Mar Vermelho, os cientistas sabiam que isso representava problemas para os ecossistemas subaquáticos.
Embora a causa da mortalidade europeia permaneça um mistério, os investigadores conseguiram identificar a infecção por um micróbio como a causa provável do desastre do Atlântico Ocidental. Se um micróbio semelhante for o culpado no Mediterrâneo, poderá ser um sinal de uma mudança nas condições ambientais que favorece o crescimento de micróbio noutros ambientes marinhos.
Os impactos em cascata podem ser devastadores, uma vez que se sabe que esta classe de agentes patogênicos infecta peixes, corais, caranguejos e outras criaturas oceânicas.
Armazenando carbono no oceano
Excesso de dióxido de carbono na atmosfera? Chame no oceano! Cobrindo quase três quartos da superfície da Terra e bem conhecidos pela sua capacidade de absorver CO2, os sete mares são sendo vistos como candidatos promissores para a remoção de quantidades excessivas do gás que aquece o planeta que os humanos lançaram na atmosfera.
As estratégias propostas para aumentar a capacidade dos oceanos de absorver CO2 incluem adicionar fertilizante à água do mar, cultivar e depois sequestrar algas, criar pH da água do oceano e injetando ativamente CO2 nas rochas abaixo da superfície.
Por melhor que tudo isto pareça, os especialistas alertam que estas estratégias ainda não foram testadas e que ninguém sabe realmente até que ponto serão eficazes no armazenamento de carbono. Em segundo lugar, existe um grande potencial para consequências adversas não intencionais para a biodiversidade e a sociedade.
Problemas na zona crepuscular?
A zona mesopelágica ou “crepuscular” do oceano, uma região de 200 a 1.000 metros (700 a 3.000 pés) abaixo da superfície, abriga ricas concentrações de peixes e outras formas de vida oceânica. Essas criaturas, por sua vez, fornecem matéria orgânica abundante para as profundezas do oceano, à medida que as fezes e as carcaças afundam em direção ao fundo do oceano, nutrindo as criaturas das profundezas do mar no processo.
Não só isso, mas eventualmente parte deste material é enterrado em sedimentos, sequestrando da atmosfera o carbono que aquece o planeta. Se a matéria orgânica que afunda vem em pedaços grandes, ela afunda mais rápido e tende a armazenar carbono por muito mais tempo do que se vier em porções menores.
O desafio? À medida que a atmosfera da Terra aquece devido ao aumento das concentrações de gases com efeito de estufa, a zona crepuscular também aquece. Os cientistas temem que este aquecimento faça com que a matéria orgânica se decomponha mais rapidamente, reduzindo a sua capacidade de alimentar a vida marinha abaixo e de sequestrar carbono.
Correntes oceânicas
Abaixo da superfície do oceano, correntes de água correm de um lugar para outro, impulsionadas por gradientes de temperatura e salinidade. As alterações causadas pelo aumento das concentrações de gases com efeito de estufa na atmosfera devido à atividade humana estão alterando estes fluxos subterrâneos, criando condições novas – e por vezes perturbadoras – para a vida marinha de todas as formas e tamanhos.
Uma dessas correntes, a reviravolta do abissal Antártico, merece muito mais atenção do que tem recebido até à data, escrevem os autores. Espera-se que a corrente diminua drasticamente ao longo do próximo quarto de século, à medida que o derretimento do gelo altera as concentrações de sal.
Essa mudança, por sua vez, poderia reduzir a disponibilidade de oxigênio na água do mar e alterar a disponibilidade de alimentos e as condições habitáveis para a vida, tanto no mar como em terra. Ao mesmo tempo, outros fatores, como a mudança dos ventos, poderiam criar uma série de impactos que poderiam alterar a vida oceânica de formas imprevistas.
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