Nanoplásticos colocam estresse nas árvores e prejudicam a fotossíntese

É bem sabido que cada vez mais resíduos plásticos estão acabando no solo e em corpos d’água. Pesquisadores estão particularmente preocupados com minúsculas partículas de tamanho micro e nano. Ainda não está claro como e até que ponto elas conseguem entrar em organismos vivos — e que efeito elas podem ter no metabolismo.

A pesquisadora do ETH Denise Mitrano agora conseguiu mostrar como as árvores absorvem nanoplásticos contidos na água através de suas raízes. Em colaboração com o ecologista Arthur Gessler do Instituto Federal Suíço de Pesquisa Florestal, de Neve e de Paisagem, ela demonstrou pela primeira vez que isso tem um efeito negativo na fotossíntese. Para fazer isso, Mitrano usou um método que ela havia desenvolvido para detectar microplásticos e nanoplásticos de forma rápida e precisa.

Centenas de mudas em banho-maria

Primeiro, os pesquisadores cultivaram 100 mudas de cada uma das duas espécies de árvores com diferentes estratégias de uso de água: a árvore de serviço selvagem, uma árvore decídua muito difundida na Europa e que requer muita água, e o abeto da Noruega, que precisa de pouca água.

As mudas de árvores de serviço selvagem foram transferidas para o cultivo hidropônico após sete meses, seguidas pelo abeto de crescimento mais lento após 18 meses. Isso significava que as raízes das mudas agora estavam crescendo em água enriquecida com nutrientes em vez de no solo.

A equipe então adicionou diferentes concentrações de nanoplásticos dopados com metal modelo à água e analisou o conteúdo de partículas plásticas em diferentes partes das árvores em intervalos variados. Eles também determinaram a atividade de fotossíntese ao longo do estudo, que agora foi publicado em Ciência Ambiental: Nano.

Em apenas algumas semanas, os pesquisadores conseguiram detectar de 1 a 2 miligramas de nanoplásticos por grama de material vegetal nas raízes. O conteúdo de plástico era cerca de 10 a 100 vezes menor nos troncos, folhas e agulhas.

Não houve diferenças significativas entre as duas espécies de árvores; embora o abeto da Noruega consuma menos água, aproximadamente a mesma quantidade de nanoplásticos se acumulou nesta árvore que na árvore de serviço selvagem sedenta.

“Isso foi surpreendente. Esperávamos que a quantidade de nanoplásticos se correlacionasse com a quantidade de água absorvida e transportada para as folhas”, diz Gessler. Essa descoberta sugere que os nanoplásticos não entram nas árvores por pequenas fissuras no tecido da raiz, como se pensava anteriormente, mas são absorvidos pelas células da raiz e transportados de lá para cima na árvore.

Provavelmente armazenado na membrana celular

Os pesquisadores também conseguiram provar que os nanoplásticos nas folhas e agulhas podem afetar processos fisiológicos importantes. Suas medições mostraram que a eficácia da fotossíntese na árvore de serviço selvagem diminuiu em um terço em duas semanas, e no abeto da Noruega em cerca de 10% em quatro semanas — em cada caso, eles foram comparados com árvores crescendo na água sem a adição de nanoplásticos.

“Nas agulhas, as partículas precisam superar uma barreira celular adicional, o que pode explicar o tempo que demora no abeto do que na árvore decídua”, diz Gessler.

O resultado indicou que parte da energia da luz solar não é mais usada para fotossíntese, mas é dissipada como calor. “Esta é uma reação típica de estresse em árvores”, diz Gessler. “Minha hipótese é que os nanoplásticos são armazenados em membranas celulares e as estão danificando.”

Armazenar nanoplásticos dessa forma também pode danificar outros organismos vivos. Isso ocorre porque as membranas celulares desempenham um papel fundamental em uma série de processos fisiológicos.

A fotossíntese reduzida não teve efeito no crescimento das árvores. No entanto, os pesquisadores apenas observaram as árvores por um curto período de quatro semanas — então nenhuma conclusão pode ser tirada sobre as consequências de longo prazo. Além disso, quantidades relativamente altas de nanoplásticos foram usadas neste estudo. Os efeitos podem ser diferentes com concentrações mais baixas de nanoplásticos ou quando as árvores são cultivadas no solo em vez de em cultivo hidropônico.

“Nosso estudo não pretende dar a impressão de que as árvores podem morrer como resultado dos nanoplásticos”, diz Mitrano. Mas pode ser um fator de estresse adicional, particularmente para árvores em cidades, que já estão sofrendo com o aumento do calor, aridez e poluição do ar.