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A poluição luminosa perturba os ritmos circadianos e os ecossistemas em todo o mundo, mas para as plantas que dependem da luz para a fotossíntese, os seus efeitos podem ser profundos.
Agora, cientistas que escrevem na revista Frontiers in Plant Science descobriram que a exposição a altos níveis de luz artificial à noite torna as folhas das árvores cada vez mais difíceis de serem comidas pelos insetos, ameaçando as cadeias alimentares urbanas.
“Observamos que, em comparação com os ecossistemas naturais, as folhas das árvores na maioria dos ecossistemas urbanos geralmente mostram poucos sinais de danos causados por insetos. Estávamos curiosos para saber por quê”, disse o autor correspondente Shuang Zhang, da Academia Chinesa de Ciências. Em duas das espécies de árvores mais comuns em Pequim, a luz artificial à noite aumentou a resistência das folhas e diminuiu os níveis de herbivoria foliar”.
luz
A luz artificial aumentou os níveis de luz noturna em aproximadamente 10%: A maioria da população mundial sofre poluição luminosa todas as noites. Uma vez que as características das plantas afetam as suas interações com outras plantas e animais, quaisquer alterações causadas pela luz artificial podem ter um impacto significativo no ecossistema.
“As folhas que não são danificadas pelos insectos podem proporcionar conforto às pessoas, mas não aos insectos”, disse Zhang, sublinhando que “a alimentação dos herbívoros é um processo ecológico natural que mantém a biodiversidade dos insectos”.
Os cientistas suspeitam que as plantas expostas a altos níveis de luz artificial se concentrarão na defesa e não no crescimento, produzindo folhas mais resistentes que contêm mais produtos químicos defensivos.
Para testar isso, eles escolheram dois tipos comuns de árvores de rua: pagode japonês e freixo verde. Embora essas árvores sejam semelhantes em muitos aspectos, os pagodes japoneses têm folhas menores e mais macias, preferidas pelos herbívoros.
Os cientistas identificaram 30 locais de amostragem espaçados cerca de 100 metros entre si nas estradas principais que normalmente ficam iluminadas durante a noite.
Para determinar o nível de exposição à iluminação artificial, mediram a iluminação de cada local. Cerca de 5.500 artigos foram coletados e avaliados sobre insetos herbívoros e suas características que podem ser afetadas pela luz artificial, como tamanho, dureza, teor de água, níveis de nutrientes e defesas químicas.
Folhas maiores indicam recursos afetados pelo crescimento, enquanto a firmeza e níveis mais elevados de defesas químicas, como taninos, indicam recursos afetados pela defesa.
No entanto, níveis mais elevados de água e nutrientes indicam alimentos de maior qualidade para atrair herbívoros.
É difícil aceitar
Para ambos os tipos de árvores, níveis mais elevados de luz artificial significaram folhas mais resistentes. Quanto mais rígida a folha, menos evidências existem de que os insetos estejam se alimentando de gramíneas. Quanto mais intensa a luz, mais frequentemente os cientistas encontram folhas que não apresentam sinais de plantas herbáceas.
“O mecanismo por trás desse padrão ainda não é totalmente compreendido”, disse Zhang. “É possível que as árvores expostas à luz artificial durante a noite possam prolongar a duração da fotossíntese. Além disso, essas lamelas podem alocar uma proporção maior de recursos para compostos estruturais como as fibras, o que pode levar ao aumento da resistência das lamelas.”
As árvores do pagode japonês expostas a mais luz artificial tinham níveis mais baixos de nutrientes, como o fósforo: como as folhas do pagode japonês continham mais nutrientes, ocorria mais herbivoria.
Mas as folhas verdes do freixo foram mais fortemente afetadas por níveis mais elevados de luz: tinham níveis mais elevados de azoto, folhas mais pequenas e menos defesas químicas.
Isso pode ocorrer porque os freixos verdes são menos favorecidos pelos herbívoros, de modo que podem alocar recursos para o crescimento. No entanto, os pagodes japoneses colocam mais recursos na defesa, o que reduz o seu conteúdo de nutrientes.
Insetos famintos
“Um declínio na herbivoria pode levar a impactos tróficos em cascata no meio ambiente”, disse Zhang. “Níveis reduzidos de herbivoria significam diminuição da abundância de insectos herbívoros, o que por sua vez pode levar à diminuição da abundância de insectos predadores, aves insectívoras, etc. O declínio das populações de insectos é um padrão global observado nas últimas décadas”, observou ele. preste mais atenção a Preste atenção a esta tendência.
Embora a rigidez das folhas seja uma defesa mecânica contra a predação, é possível que outros factores contribuam para a redução da herbivoria: por exemplo, mais luz pode tornar os insectos mais visíveis aos predadores. Mais pesquisas serão necessárias para compreender completamente os efeitos da luz artificial.
“Nosso estudo foi realizado em uma cidade e incluiu apenas duas espécies de árvores”, advertiu Zhang. “Esta limitação dificulta a nossa capacidade de generalizar conclusões para escalas espaciais e taxonómicas mais amplas. A investigação sobre como a urbanização afeta os insetos e os processos ecológicos relacionados com os insetos ainda está na sua infância”, concluiu.
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