Uma simples distância química poderia ajudar a prever quais os oligoelementos que as plantas absorvem
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Uma propriedade básica dos iões metálicos hidratados poderá oferecer uma forma mais rápida e prática de estimar a facilidade com que os oligoelementos passam dos solos contaminados para as plantas, de acordo com um novo estudo publicado na revista *New Contaminants*.
Métricas simples para sistemas complexos: a distância Me–O nos catiões hidratados constitui uma nova métrica potencial para prever a absorção de elementos pelas plantas
Hayley Jensen, Niklas Lehto, Peter Almond, Hadee Thompson-Morrison, Sally Gaw & Brett Robinson
«Os testes ao solo e às plantas podem exigir tempo, equipamento e recursos consideráveis, especialmente quando estão envolvidos muitos elementos diferentes», afirmou a autora principal, Hayley Jensen, do Bioeconomy Science Institute, Manaaki Whenua Landcare Research, na Nova Zelândia. «As nossas conclusões sugerem que a distância entre um ião metálico e os átomos de oxigénio circundantes na água poderá constituir um indicador químico simples da probabilidade de acumulação desse ião nos tecidos vegetais.»
A contaminação por oligoelementos é uma preocupação crescente para a agricultura e a segurança alimentar. Os elementos libertados pela mineração, pela indústria, pelos resíduos eletrónicos, pelos fertilizantes e por outras atividades humanas podem entrar nos solos e ser potencialmente absorvidos por culturas ou plantas forrageiras. Uma vez presentes em folhas comestíveis, grãos, frutos ou rações para animais, estes elementos podem entrar na cadeia alimentar.
No entanto, continua a ser difícil prever a absorção pelas plantas. O movimento de um elemento através do solo para o interior de uma planta depende da acidez do solo, da matéria orgânica, da composição mineral, da humidade, das espécies vegetais e de muitos outros fatores. Os investigadores utilizam habitualmente um coeficiente de bioacumulação, que compara a concentração de um elemento no tecido vegetal com a sua concentração no solo. Obter estes valores experimentalmente pode ser dispendioso, destrutivo e demorado.
A equipa de investigação analisou se várias propriedades químicas fundamentais poderiam ajudar a explicar a absorção pelas plantas. O seu foco principal foi a distância entre o metal e o oxigénio, conhecida como distância Me-O, em catiões hidratados. Quando iões metálicos com carga positiva são dissolvidos na água, ficam rodeados por moléculas de água. A distância entre o metal e os átomos de oxigénio dessas moléculas de água reflete a intensidade com que o ião interage com a sua camada de hidratação.
Os investigadores compararam a distância Me-O, o potencial iônico e o raio de hidratação com dados de absorção pelas plantas provenientes de três sistemas distintos: uma experiência em vasos com azevém perene em Christchurch, plantas de pastagem recolhidas em 39 locais por toda a Nova Zelândia e palmeiras de óleo cultivadas em Sumatra, na Indonésia.
Em todos os três conjuntos de dados, as plantas acumularam, em geral, mais dos elementos cujos iões hidratados apresentavam distâncias Me-O mais longas. Esta relação foi observada em grupos de plantas e contextos ambientais muito diferentes, sugerindo que esta métrica pode captar uma influência química básica na mobilidade dos elementos.
A distância Me-O também apresentou um desempenho mais consistente do que as outras propriedades analisadas. O potencial iônico apresentou uma relação inversa com a absorção pelas plantas, mas essa relação não foi estatisticamente significativa num dos conjuntos de dados. O raio hidratado revelou fortes correlações em alguns casos, mas não estavam disponíveis valores publicados para vários elementos, incluindo contaminantes emergentes como o gálio, o índio, o neodímio e o gadolínio.
Os lantânidos, um grupo de elementos de terras raras, constituíram uma exceção importante. A sua absorção diminuiu à medida que a distância Me-O aumentava, ao contrário do padrão observado para a maioria dos outros elementos. Os autores atribuem esta diferença, em parte, ao tamanho atómico invulgarmente grande e à química distintiva dos lantânidos. Os modelos futuros poderão, por isso, ter de tratar os elementos de terras raras separadamente.
A métrica proposta poderá revelar-se especialmente valiosa quando as medições diretas não estiverem disponíveis ou forem impraticáveis. Poderá ajudar os investigadores a estimar o comportamento de contaminantes pouco estudados, a alargar os conjuntos de dados existentes a elementos adicionais e a reduzir a dependência de medições de partição no solo, propriedades das raízes, movimento da água e outras variáveis complexas.
As conclusões não eliminam a necessidade de análises do solo e das plantas, mas proporcionam uma base promissora para ferramentas de triagem mais simples e modelos ambientais melhorados. Os investigadores recomendam testar esta relação em mais culturas, solos, climas e elementos pesados antes de a utilizar na avaliação de risco de rotina.
Observação: Este artigo foi traduzido usando um sistema de computador sem intervenção humana. A LUMITOS oferece essas traduções automáticas para apresentar uma gama mais ampla de notícias atuais. Como este artigo foi traduzido com tradução automática, é possível que contenha erros de vocabulário, sintaxe ou gramática. O artigo original em Inglês pode ser encontrado aqui.
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