Estudo das Dinâmicas de Plantas e Solos com Medições de Isótopos de CO2
Michelle Haddix, Investigadora Associada, e Aaron Prairie, estudante de doutoramento, trabalham no Laboratório de Inovação de Solos de Francesca Cotrufo, no Laboratório de Ecologia de Recursos Naturais da Colorado State University em Fort Collins, Colorado. Eles testaram o Analisador de Gases Traço de Isótopos de CO2/NH3 LI-7825 em vários ambientes.
Haddix, que gere o laboratório, opera uma câmara de crescimento com marcação de isótopos de CO2 numa estufa. Eles selam as plantas na câmara e injetam CO2 enriquecido com 13CO2, para que as plantas incorporem o 13CO2 na sua biomassa através da fotossíntese. Eles conectaram um LI-7825 à câmara com tubos de plástico para uma medição contínua do 13CO2 do ar dentro da câmara.
Haddix esperava que, dado o bombeamento constante de 13CO2, os valores de 13CO2 também fossem constantes. No entanto, os resultados mostraram uma dinâmica inesperada. “Parecia que as plantas não estavam a absorver 12CO2 e 13CO2 à mesma taxa,” disse Haddix, “houve uma mudança diurna. Gostaríamos de dar seguimento com fisiologistas de plantas para entender melhor o caminho fotossintético e ver como ele pode estar a mudar.”
Prairie foca-se no papel da fauna do solo na formação da matéria orgânica do solo. Usando folhagem do interior da câmara de crescimento enriquecida com 13CO2 e uma solução de Hoagland enriquecida com 15N, ele criou microcosmos de solo usando frascos com tampas e portas, e mede a respiração recolhendo amostras de gás com uma seringa. Ele manipula os microcosmos ao adicionar e remover fauna do solo—um consórcio diversificado de nemátodos que se alimentam de bactérias, isolados do solo do CSU Agricultural Research, Development and Education Center (ARDEC) e ácaros predadores mesostigmátidos (Stratiolaelaps scimitus) como agente de biocontrolo—e usa a folhagem marcada para rastrear o carbono e o azoto através da teia alimentar.
Prairie retirou amostras com seringa dos seus microcosmos de solo e injetou-as no LI-7825. Ele comparou os seus resultados com a espectrometria de massa de razão isotópica por cromatografia gasosa (GC-IRMS), e os valores estavam dentro do intervalo esperado. As suas incubações continuam a decorrer, e ele usa os dados juntamente com outras informações sobre as reservas de matéria orgânica do solo e a biomassa de microrganismos e fauna para determinar os seus efeitos na formação de necromassa e matéria orgânica do solo. “É uma peça do puzzle,” disse ele, “mas uma peça crítica.” Os resultados preliminares indicam diferenças consistentes na respiração entre os tratamentos, com os microcosmos que receberam nemátodos a apresentarem uma respiração de 13CO2 mais elevada do que o controlo sem nemátodos.
Eles receberam mais instruções da equipa de ciência e suporte da LI-COR sobre como integrar o LI-7825 com câmaras de solo no campo. A equipa apreciou que o LI-7825 fosse portátil para o campo, e também achou conveniente a portabilidade no laboratório. Tanto Haddix como Prairie ficaram gratos pela oportunidade de testar o LI-7825. Para Prairie, que já está familiarizado com os instrumentos da LI-COR, foi uma experiência sem dificuldades. Haddix aprecia que o LI-7825 tenha revelado uma nova linha de investigação a seguir.
