Informativo 623 – Robôs; celulose e 54 milhões

1 – Técnica de sobrevivência de formigas pode inspirar robôs

2 – Decodificação de DNA do eucalipto revela segredos da produção de celulose

3 – Corte seletivo e fogo fazem Floresta Amazônica perder 54 milhões de toneladas de carbono por ano

1 – Técnica de sobrevivência de formigas pode inspirar robôs

Forma como insetos sobrevivem durante as cheias pode ser utilizada para máquinas que atuam em desastres

Os cientistas sabem há muito tempo que as colônias de formigas se juntam em uma bola coletiva durante as cheias para melhorar suas chances de sobrevivência, mas sua capacidade de formar essa estrutura, em grande parte permaneceu um mistério. Agora, porém, uma equipe de engenheiros do Instituto de Tecnologia da Geórgia tem estudado as propriedades da “bola de formiga” para descobrir como os insetos se colocam estrategicamente na formação dependendo do seu tamanho. Esta descoberta, segundo os cientistas, poderia inspirar novos métodos de design para materiais e técnicas robóticas.

O estudo, que foi publicado no Journal of Experimental Biology, revelou que as formigas usam almofadas adesivas em suas pernas para se unir. Elas, então, posicionam-se perpendicularmente na formação, com a menor formiga entre as maiores para otimizar o uso do espaço.

Radhika Nagpal, um designer de robô da Universidade de Harvard, acredita que a descoberta pode ajudar a inspirar robôs simples que trabalhem em conjunto para resolver um problema. Ela acrescenta que os robôs sensíveis poderiam vir a ser eficientes em situações extremas como quando há recursos limitados.

– Imagine robôs que precisam construir uma barreira ou remendar um buraco durante uma resposta a desastres – explica Nagpal na revista Nature. (O Globo) http://oglobo.globo.com/sociedade/ciencia/tecnica-de-sobrevivencia-de-formigas-pode-inspirar-robos-12840335#ixzz34WQXC3ip

2 – Decodificação de DNA do eucalipto revela segredos da produção de celulose

O eucalipto é nativo da Austrália, mas se tornou a árvore de madeira dura mais cultivada no mundo

Cientistas anunciaram nesta quarta-feira ter decodificado o genoma do eucalipto, revelando os segredos de seu rápido crescimento e adaptabilidade, que poderiam, um dia, incentivar o plantio de florestas para produção de biomassa e madeira.

O eucalipto é nativo da Austrália, mas se tornou a árvore de madeira dura mais cultivada no mundo. Além disso, é uma importante fonte para a produção de papel, madeira e óleos essenciais, sendo plantado em mais de 100 países em seis continentes.

A árvore também é considerada uma importante fonte potencial de biocombustíveis. Agora, uma equipe internacional de cientistas decodificou o DNA de uma das espécies de eucalipto mais dispersas, a Eucalyptus grandis.

– Nós nos interessamos especialmente em entender sua habilidade de produzir madeira com alto teor de celulose, que é o que o torna cobiçado por sua polpa e produção de papel – explicou o co-autor do estudo, Alexander Myburg, do Departamento de Genética da Universidade de Pretória, na África do Sul.

– Conseguimos identificar quase todos os genes envolvidos em transformar açúcar em celulose na árvore e também o outro componente principal da madeira, que é a lignina -afirmou em um podcast publicado na revista Nature.

– É importante compreender estes processos porque são os componentes principais que serão usados em termos de biocombustíveis e outros biomateriais que são extraídos da biomassa arbórea, das árvores – acrescentou.

Os cientistas descobriram que o genoma do Eucalyptus grandiscontém mais de 36.000 genes, “um genoma de uma planta de tamanho mediano”. Ele também contém o maior número de duplicações de sequências – duas sequências idênticas, uma seguindo a outra, em um segmento de cromossomo – que qualquer outro genoma de planta já decodificado.

Myburg disse que as descobertas podem ser valiosas para a compreensão de como impulsionar o conteúdo de celulose nas árvores, mas também como extrai-la mais facilmente. A celulose, basicamente uma longa cadeia de moléculas de glicose, pode ser quebrada em açúcar e fermentada para produzir biocombustíveis, por exemplo.

“A perspectiva de acelerar os ciclos de cultivo para produtividade e qualidade da madeira é impulsionada pelo genoma do eucalipto”, escreveram os autores. (Zero Hora) http://zh.clicrbs.com.br/rs/noticias/planeta-ciencia/noticia/2014/06/decodificacao-de-dna-do-eucalipto-revela-segredos-da-producao-de-celulose-4524776.html

Outra matéria sobre o assunto:

Estado de S.Paulo

Cientistas sequenciam o genoma do eucalipto

http://blogs.estadao.com.br/herton-escobar/cientistas-sequenciam-o-genoma-do-eucalipto/

3 – Corte seletivo e fogo fazem Floresta Amazônica perder 54 milhões de toneladas de carbono por ano

A perda de carbono corresponde a 40% daquela causada pelo desmatamento total

Uma pesquisa conduzida por cientistas no Brasil e no Reino Unido quantificou o impacto causado na Floresta Amazônica por corte seletivo de árvores, destruição parcial pelo fogo e fragmentação decorrente de pastagens e plantações. Em conjunto, esses fatores podem estar subtraindo da floresta cerca de 54 milhões de toneladas de carbono por ano, lançados à atmosfera na forma de gases de efeito estufa. Esta perda de carbono corresponde a 40% daquela causada pelo desmatamento total.

O estudo, desenvolvido por 10 pesquisadores de 11 instituições do Brasil e do Reino Unido, foi publicado em maio na revista Global ChangeBiology.

“Os impactos da extração madeireira, do fogo e da fragmentação têm sido pouco percebidos, pois todos os esforços estão concentrados em evitar mais desmatamento. Essa postura deu grandes resultados na conservação da Amazônia brasileira, cuja taxa de desmatamento caiu em mais de 70% nos últimos 10 anos. No entanto, nosso estudo mostrou que esse outro tipo de degradação impacta severamente a floresta, com enormes quantidades de carbono antes armazenadas sendo perdidas para a atmosfera”, disse a brasileira Erika Berenguer, pesquisadora do Lancaster Environment Centre, da Lancaster University, no Reino Unido, primeira autora do estudo.

Segundo Joice Ferreira, pesquisadora da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa Amazônia Oriental), em Belém (PA), e segunda autora do estudo, um dos motivos dessa degradação ser menos percebida é a dificuldade de monitoramento. “As imagens de satélite permitem detectar com muito mais facilidade as áreas totalmente desmatadas”, afirmou.

“Nossa pesquisa combinou imagens de satélite com estudo de campo. Fizemos uma avaliação, pixel a pixel [cada pixel na imagem corresponde a uma área de 900 metros quadrados], sobre o que aconteceu nos últimos 20 anos. Na pesquisa de campo, estudamos 225 parcelas (de 3 mil metros quadrados cada) em duas grandes regiões, com 3 milhões de hectares [30 mil quilômetros quadrados], utilizadas como modelo para estimar o que ocorre no conjunto da Amazônia”, explicou Ferreira.

As imagens de satélite, comparadas de dois em dois anos, possibilitaram que os pesquisadores construíssem um grande painel da degradação da floresta ao longo da linha do tempo, em uma escala de 20 anos. Na pesquisa de campo foram avaliadas as cicatrizes de fogo, de exploração madeireira e outras agressões. A combinação das duas investigações resultou na estimativa de estoque de carbono que se tem hoje.

Duas regiões foram estudadas in loco: Santarém e Paragominas, na porção leste da Amazônia, ambas submetidas a fortes pressões de degradação. Nessas duas regiões foram investigadas as 225 áreas.

“Coletamos dados de mais de 70 mil árvores e de mais de 5 mil amostras de solo, madeira morta e outros componentes dos chamados estoques de carbono. Foi o maior estudo já realizado até o momento sobre a perda de carbono de florestas tropicais devido à extração de madeira e fogos acidentais”, disse Ferreira.

Segundo ela, a pesquisa contemplou quatro dos cinco compartimentos de carbono cujo estudo é recomendado pelo Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC, na sigla em inglês), da Organização das Nações Unidas (ONU): biomassa acima do solo (plantas vivas), matéria orgânica morta, serapilheira (camada que mistura fragmentos de folhas, galhos e outros materiais orgânicos em decomposição) e solos (até 30 centímetros de profundidade). “Só não medimos o estoque de carbono nas raízes”, disse.

Para efeito de comparação, foram consideradas cinco categorias de florestas: primária (totalmente intacta); com exploração de madeira; queimada; com exploração de madeira e queimada; e secundária (aquela que foi completamente cortada e cresceu novamente).

As florestas que sofreram perturbação, por corte ou queimada, apresentaram de 18% a 57% menos carbono do que as florestas primárias. Uma área de floresta primária chegou a ter mais de 300 toneladas de carbono por hectare, enquanto as áreas de floresta queimada e explorada para madeira tiveram, no máximo, 200 toneladas por hectare, e, em média, menos de 100 toneladas de carbono por hectare.

Corte seletivo tradicional

O roteiro da degradação foi bem estabelecido pelos pesquisadores. O ponto de partida é, frequentemente, a extração de madeiras de alto valor comercial, como o mogno e o ipê; essas árvores são cortadas de forma seletiva, mas sua retirada impacta dezenas de árvores vizinhas.

Deflagrada a exploração, formam-se várias aberturas na cobertura vegetal, o que torna a floresta muito mais exposta ao sol e ao vento, e, portanto, muito mais seca e suscetível à propagação de fogos acidentais. O efeito é fortemente acentuado pela fragmentação da floresta em decorrência de pastagens e plantações.

A combinação dos efeitos pode, então, transformar a floresta em um mato denso, cheio de árvores e cipós de pequeno porte, mas com um estoque de carbono 40% menor do que o da floresta não perturbada.

“Existem, hoje, vários sistemas de corte seletivo, alguns um pouco menos impactantes do que outros. O sistema predominante, que foi aquele detectado em nosso estudo, associado ao diâmetro das árvores retiradas e à sua idade, pode subtrair da floresta uma enorme quantidade de carbono”, disse Plínio Barbosa de Camargo, diretor da Divisão de Funcionamento de Ecossistemas Tropicais do Centro de Energia Nuclear na Agricultura (Cena) da Universidade de São Paulo (USP) e membro da coordenação da área de Biologia da FAPESP, que também assinou o artigo publicado na Global ChangeBiology.

“Por mais que recomendemos no sentido contrário, na hora do manejo efetivo acabam sendo retiradas as árvores com diâmetros muito grandes, em menor quantidade. Em outra pesquisa, medimos a idade das árvores com carbono 14. Uma árvore cujo tronco apresente o diâmetro de um metro com certeza tem mais de 300 ou 400 anos. Não adianta retirar essa árvore e imaginar que ela possa ser substituída em 30, 40 ou 50 anos”, comentou Camargo.

A degradação em curso torna-se ainda mais preocupante no contexto da mudança climática global. “O próximo passo é entender melhor como essas florestas degradadas responderão a outras formas de distúrbios causados pelo homem, como períodos de seca mais severos e estações de chuva com maiores níveis de precipitação devido às mudanças climáticas”, afirmou o pesquisador britânico Jos Barlow, da Lancaster University, um dos coordenadores desse estudo e um dos responsáveis pelo Projeto Temático ECOFOR: Biodiversidade e funcionamento de ecossistemas em áreas alteradas pelo homem nas Florestas Amazônica e Atlântica.

Além dos pesquisadores já citados, assinaram também o artigo daGlobal ChangeBiologyToby Alan Gardner (Universityof Cambridge e Stockholm EnvironmentInstitute), Carlos Eduardo Cerri e Mariana Durigan (Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz/USP), Luiz Eduardo Oliveira e Cruz de Aragão (Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais e UniversityofExeter), Raimundo Cosme de Oliveira Junior (Embrapa Amazônia Oriental) e Ima Célia Guimarães Vieira (Museu Paraense Emílio Goeldi).

O artigo A large-scalefieldassessmentofcarbon stocks in human-modified tropical forests (doi: 10.1111/gcb.12627), de Erika Berenguer e outros, pode ser lido emhttp://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/gcb.12627/full. (Agência Fapesp)