O aquecimento global parece estar afetando um número significativo de seres e regiões do planeta e as plantas não escapam dos efeitos das mudanças climáticas na Terra. Por isso, os cientistas buscam entender como a flora está respondendo às mudanças climáticas.
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Uma maneira de entender como as plantas estão reagindo às mudanças climáticas são possíveis alterações nas chamadas etapas fenológicas do ciclo de vida das plantas.
“As etapas fenológicas do ciclo de vida das plantas, frequentemente observadas em estudos fenológicos, representam diferentes fases de crescimento e desenvolvimento”, explicou ao Metro Karin Mora, pesquisadora da Universidade de Leipzig e iDiv e autora principal de um estudo que busca entender como aplicativos para dispositivos móveis podem ajudar a coletar quantidades significativas de dados para o estudo da reação das plantas às mudanças climáticas.
A pesquisa publicada na revista 'Métodos em Ecologia e Evolução' sustenta que o acesso a dados sobre mudanças fenológicas - de muitos lugares diferentes e em plantas diferentes - pode ajudar a tirar conclusões sobre os efeitos reais da mudança climática nas plantas. No entanto, para realizar esse tipo de análise, data-se uma grande quantidade de dados, e uma coleta de dados dessa magnitude seria impensável sem a ajuda de cientistas cidadãos.
"Até agora foram recolhidas milhões de observações de plantas com marca de tempo de diferentes regiões"
— Jana Wäldchen, do Instituto Max Planck de Biogeoquímica (MPI-BGC), desenvolveu o aplicativo com colegas da Universidade Técnica de Ilmenau.
Uma solução para coletar essa grande quantidade de dados necessários para análise poderia ser aplicativos móveis como o Flora Incognita, que permite aos usuários identificar plantas silvestres desconhecidas em questão de segundos. Os pesquisadores desenvolveram um algoritmo baseado em quase 10 milhões de observações de quase 3.000 espécies de plantas identificadas entre 2018 e 2021 na Alemanha por usuários do Flora Incognita.
Os dados mostram que cada planta individual tem seu próprio ciclo em relação a quando começa uma fase de floração ou crescimento. Além disso, os cientistas conseguiram demonstrar que o comportamento em grupo surge do comportamento dos indivíduos. A partir daí, puderam deduzir padrões ecológicos e investigar como mudam com as estações.
De acordo com a pesquisa, sabe-se que a mudança climática está causando mudanças sazonais; por exemplo, a primavera está chegando cada vez mais cedo. Ainda está sendo investigado como isso afeta a relação entre plantas e insetos polinizadores e, portanto, potencialmente também a segurança alimentar. O novo algoritmo pode ser usado agora para analisar melhor os efeitos dessas mudanças no mundo vegetal.
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O ciclo de vida das plantas
Conforme explicado por Karin Mora, as etapas fenológicas das plantas variam de acordo com a espécie vegetal, mas geralmente incluem as seguintes fases-chave:
-Brotamento dos botões (Budbreak): Estágio inicial em que os botões começam a inchar e se abrir, indicando o início da temporada de crescimento.
- Desdobramento das folhas: Etapa em que as folhas começam a emergir e se expandir a partir dos brotos.
Primeira floração: Período em que as primeiras flores de uma planta começam a se abrir.
-Floração plena (floração máxima): Estágio em que a maioria das flores está aberta e a planta está em plena floração.
-Frutificação: A fase em que as flores foram polinizadas e os frutos começam a se desenvolver.
-Maturação dos frutos: Fase em que os frutos atingem seu pleno desenvolvimento e estão maduros, prontos para a colheita ou dispersão de sementes.
-Coloração das folhas (senescência): Período no final do verão ou outono em que as folhas mudam de cor, frequentemente como resultado da decomposição da clorofila.
- Queda das folhas (Abcisão): Estágio final em que as folhas se desprendem da planta e caem, marcando o fim do período vegetativo.
-Latência: Período de inatividade ou atividade mínima, geralmente durante o inverno, em que o crescimento cessa e a planta conserva energia.
4 perguntas para...
Karin Mora, pesquisadora da Universidade de Leipzig e do iDiv
P: Fale-nos sobre o aplicativo Flora Incognita?
O aplicativo Flora Incognita (https://floraincognita.com/) foi desenvolvida por Jana Wäldchen, do Instituto Max Planck de Biogeoquímica (MPI-BGC, Alemanha), juntamente com Patrick Mäder e seus colegas da Universidade Técnica de Ilmenau (Alemanha). Identifica as plantas a partir das fotos tiradas durante o passeio.
P: Como é que os dados recolhidos pela Flora Incognita podem ajudar exatamente a ciência?
As mudanças temporais no broto, na saída das folhas ou na floração, conhecidas como fenologia, são um poderoso indicador para quantificar o impacto das mudanças climáticas.
A particularidade de aplicativos como Flora Incognita é que agora as pessoas podem fazer observações sem a necessidade de treinamento. Onde quer que as pessoas saiam para passear, podem mapear diligentemente a presença de plantas. Quando os usuários identificam uma planta, o Flora Incognita pode coletar informações sobre onde e quando foi observada. As observações feitas podem capturar de forma abrangente a presença espacial e temporal das espécies em um curto período de tempo. E isso é muito mais abrangente do que os métodos tradicionais de monitoramento científico. E isso só é possível porque muitas pessoas participam. Os pesquisadores são muito gratos a todos que participam de projetos de ciência cidadã.
P: Por que é importante o acesso aos dados sobre as mudanças fenológicas e como eles podem ser usados para tirar conclusões sobre os efeitos reais das mudanças climáticas?
O acesso aos dados fenológicos é vital para compreender e mitigar os efeitos das mudanças climáticas. Através do monitoramento e análise das mudanças fenológicas, os cientistas podem entender melhor como os ecossistemas respondem às mudanças climáticas, prever tendências futuras e desenvolver estratégias para proteger a biodiversidade e garantir práticas agrícolas sustentáveis.
P: O que mostram os primeiros resultados do seu estudo?
- Aplicações como o Flora Incognita não foram desenvolvidas para realizar esse tipo de observações fenológicas. No entanto, nosso estudo demonstra que os dados dessas aplicações podem fornecer informações sobre o ciclo anual das plantas. Ao contrário das abordagens clássicas, nosso algoritmo analisa não apenas uma espécie, mas cerca de 3000 espécies em conjunto. Conseguimos demonstrar que as plantas exibem um comportamento sincronizado durante o período de crescimento. Mostramos que a fenologia coletiva das plantas pode ser descrita por alguns padrões ecológicos espaço-temporais. Nosso estudo foi focado na Alemanha. Demonstramos que há um claro gradiente norte-sul que pode ser explicado climaticamente, mas as diferenças regionais são devidas às estruturas de média montanha.
