Lição de Economia

10/02/2012

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ECOLOGIA

Experimento com cursos d’água artificiais mostra que diversidade de espécies permite divisão do trabalho e ganhos de eficiência na remoção de poluentes

Bruno Maçães

O excesso de nitrogênio nos rios, resultado do uso de fertilizan­tes e da descarga de esgotos, causa o rápido crescimento de plâncton, que por sua vez consome todo o oxigênio dissolvido na água. Além de esgotar o oxigênio, esses organismos geram substâncias tóxicas aos peixes e ao gado que bebe a água contamina­da. Compostos de nitrogênio como nitratos e nitritos também são tóxicos ao ser humano e causam sérios problemas de saúde. Nos oceanos, a prolife­ração de algas produz mais de 245 mil km² de “zonas mor­tas” em mais de 400 regiões costeiras do mundo. O impacto econômico desta forma de poluição faz de seu controle uma prioridade de política ambiental.

Bradley Cardinale

O aparato experimental utilizado por Cardinale.

Bradley Cardinale

Imagem ao microscó­pio mostra diversas espécies semelhantes às usadas no experimento feito na Universida­de de Michigan.Tais organismos habitam os rios e removem diversos poluentes da água.

Os métodos de limpeza do nitrogê­nio são custosos. Felizmente, esses poluentes podem ser removidos por processos naturais. Vários tipos de al­gas são capazes de incorporar nitro­gênio da água sem reduzir seu nível de oxigênio.

Bradley Cardinale, da Universidade de Michigan, demonstrou experi­mentalmente que quanto maior a variedade de algas numa determi­nada correnteza, maior a eficiência com que os poluentes são retirados. A hipótese de que uma diversidade maior de espécies num determinado local – cada qual explorando oportu­nidades distintas de obter sustento – aumenta a captura de recursos do ambiente remonta a Charles Darwin. Contudo, até o momento ninguém tinha demonstrado diretamente esta ideia. Havia apenas argumentos teó­ricos e análises estatísticas de obser­vações feitas na natureza.

Além de apoiar fortemente a hipó­tese de que comunida­des com mais espécies tiram maior proveito das oportunidades dispo­níveis no ambiente que ambientes pobres em es­pécies, o experimento de Cardinale mostra qual é o mecanismo através do qual esse aumento de efi­ciência acontece. A causa é a divisão do trabalho, descrita em 1776 pelo economista escocês Adam Smith. Smith mostrou que, para se fabricar simples alfinetes, é melhor empre­gar o trabalho de várias pessoas do que o de apenas uma. Isso parece contra-intuitivo, mas se uma pessoa fosse fabricar um alfinete sozinha, ela demoraria dias, talvez meses, para fazê-lo. Quando se divide o trabalho e cada pessoa se especializa em uma tarefa, cada etapa individual é feita com muito mais rapidez.

Isso foi exatamente o que aconte­ceu no experimento de Cardinale. Ele montou em seu laboratório 150 calhas que faziam o papel de cursos d’água artificiais, e em cada qual in­troduziu quantidades diferentes de ti­pos de algas (1, 2, 4, 6, ou 8 espécies). O ambiente dentro das calhas variava, para criar um número alto ou baixo de nichos ambientais. Em algumas calhas a velocidade da correnteza mu­dava de local para local. A frequência com que elas eram mexidas com uma escova também era variável. Isso per­mitia que sucessivas espécies habitas­sem um local em diferentes intervalos de tempo depois que a perturbação ocorria. Algumas espécies, por exem­plo, colonizavam um local recém per­turbado primeiro, mas eram em segui­da substituídas por outras que com­petiam com elas. Cada espécie, assim, progredia no ambiente ao qual estava mais adaptada. Em seguida, Cardina­le mediu a quantidade de nitrogênio que era capturada em cada calha. Na média, as calhas com oito espécies removiam esta substância 4,5 vezes mais rápido que as com apenas uma espécie.

Nas correntezas com habitats mais simples, Cardinale notou que um pequeno número de espécies era suficiente para ocupar todos os ni­chos disponíveis, contanto que es­pécies adaptadas àquele ambiente estivessem presentes. Habitats mais complexos requeriam a presença de várias espécies para que o uso do am­biente fosse mais completo e a efici­ência na retirada de nitrogênio maior.

Esse estudo tem implicações prá­ticas. Ele mostra que é importante conservar a biodiversidade de um local – como alertam os ambientalis­tas – mas também sugere a possibili­dade de se administrar a limpeza de poluentes inoculando em rios uma grande variedade de microorganis­mos. Esse achado foi publicado na re­vista Nature no dia 7 de abril.