Como é que as plantas lidam com o stress térmico

À medida que a Austrália atravessa um verão abrasador, a flora do país está a enfrentar não só um calor extremo, mas também uma exposição prolongada ao calor. Esta combinação mortal pode prejudicar a saúde e a resistência das plantas, com consequências potencialmente devastadoras.

Compreender como as plantas resistem ao stress térmico é fundamental para desenvolver estratégias que ajudem tanto as plantas nativas como as culturas a sobreviver num clima cada vez mais quente, apoiando tanto a estabilidade do ecossistema como a segurança alimentar.

O ecologista vegetal Professor Associado Andy Leigh da Universidade de Tecnologia de Sydney (UTS) viajou para alguns dos ambientes mais extremos do mundo, para estudar a forma como a temperatura afeta os processos biológicos das plantas e como estas sobrevivem e se adaptam.

“As plantas desempenham um papel vital não só no fornecimento de alimentos e habitat, mas também no arrefecimento do ambiente e no armazenamento de carbono da atmosfera. Mesmo as vastas regiões desérticas da Austrália têm vegetação, ao contrário de alguns outros desertos do mundo”, afirma  Leigh.

“Muitas espécies de plantas desenvolveram estratégias notáveis para lidar com as ondas de calor. A forma, o tamanho e a cor das folhas afetam a absorção do calor. No deserto e nos Alpes, as folhas têm frequentemente uma superfície cerosa ou peluda muito clara, que reflete o excesso de radiação solar. As folhas pequenas também ajudam a reduzir a perda de água e geralmente mantêm-se mais frescas do que as grandes”, acrescenta.

“No entanto, quando se combinam a seca e as ondas de calor, isso é sinónimo de desastre. O stress térmico prejudica a fotossíntese, que é a forma como as plantas convertem a luz solar em energia, e perturba o crescimento e a produção de flores e sementes”, afirmou.

Um estudo conduzido pela candidata a doutoramento da UTS Alicia Cook, sob a supervisão do Professor Associado Leigh, desafiou a compreensão tradicional dos limiares de calor nas plantas. O estudo mostra que a tolerância ao calor de uma planta é melhor medida pela exposição cumulativa ao calor do que pelas temperaturas máximas.

“No processamento de alimentos, este conceito tem sido utilizado há muito tempo para prevenir a intoxicação alimentar. Quanto mais elevada for a temperatura, menos tempo é necessário para matar as bactérias nocivas. Pelo contrário, se a temperatura for mais baixa, demora mais tempo a matar as bactérias”, afirma o Professor Associado Leigh.

“Testámos esta ideia em plantas, medindo o declínio da eficiência da fotossíntese das folhas após exposição a temperaturas elevadas durante diferentes períodos de tempo”, acrescenta sublinhando que, “tal como as bactérias e outros organismos, a tolerância ao calor nas plantas segue um padrão semelhante que sugere uma semelhança metabólica fundamental em todas as formas de vida. Também espelha com mais precisão o tipo de stress térmico encontrado na natureza”, afirmou.

O que não nos mata torna-nos mais fortes

Os seres humanos também são afetados pela exposição cumulativa ao calor, com mais visitas ao hospital e mortes durante ondas de calor prolongadas. E o que não nos mata torna-nos mais fortes – muitas plantas e animais aclimatam-se e tornam-se mais tolerantes ao calor se sofrerem algum stress térmico.

O estudo, “Beyond a single temperature threshold: Applying a cumulative thermal stress framework to plant heat tolerance”, foi publicado na Ecology Letters.

A Professora Associada Leigh acaba de regressar do Parque Nacional Kosciuszko, onde está a trabalhar num projeto de colaboração, apoiado pelo Governo de NSW através do seu Environmental Trust, com o Departamento de Alterações Climáticas e Energia de NSW, o Serviço de Parques Nacionais e Vida Selvagem de NSW (NPWS), a Universidade Nacional Australiana e o Royal Botanic Gardens Sydney.

“Este projeto analisa as comunidades vegetais ecológicas ameaçadas que se encontram em ambientes alpinos e se diferentes estirpes genéticas de algumas espécies alpinas são mais resistentes do que outras. Isto é importante porque as plantas utilizadas pelo NPWS para reabilitar áreas erodidas precisam de ser resistentes”, explica.

“À medida que a temperatura aquece, as espécies tolerantes ao frio não têm muito para onde ir. Ocupam um nicho ambiental apertado e, curiosamente, à medida que a temperatura sobe, isso pode levar a um maior stress pelo frio, uma vez que há menos cobertura de neve isolante para proteger as plantas”, acrescenta.

“Utilizamos equipamento feito à medida para simular condições de onda de calor, aplicando-o a diferentes espécies alpinas fundamentais in situ. Este tipo de experiência praticamente nunca é feito, uma vez que aplicar condições de onda de calor a plantas numa região alpina remota é um desafio incrível”, afirma ainda.

Enquanto o ambiente natural tem defesas bem afinadas contra as ondas de calor, os jardineiros domésticos lutam muitas vezes para proteger as suas plantas das condições adversas. O stress térmico pode fazer com que as plantas de jardim murchem, queimem e deixem cair as folhas.

Regar as suas plantas na base, não nas folhas

“Se sabe que se aproxima uma vaga de calor, a melhor coisa a fazer é regar as suas plantas na base, não nas folhas, e regá-las muito bem, não apenas com um borrifo. O melhor é regar de manhã cedo ou ao fim da tarde, permitindo que o solo absorva a humidade antes de as temperaturas subirem”, disse o Professor Associado Leigh.

“Quando está muito calor, os seres humanos transpiram porque isso nos arrefece. Quando a água se evapora da nossa pele, leva consigo o calor. As plantas são iguais, têm pequenos poros nas suas folhas chamados estomas. Se tiverem água suficiente, abrem os estomas e a água evapora-se.

“A aplicação de cobertura vegetal para reter a humidade do solo e a colocação de vasos à sombra durante eventos de calor extremo, ou a utilização de coberturas temporárias, podem fazer uma enorme diferença. Até mesmo o agrupamento de plantas pode criar um microclima que as ajuda a sobreviver”, afirma.

O estudo do funcionamento das plantas sob temperaturas extremas é essencial para a conservação e a agricultura. Ao compreender quais as espécies mais vulneráveis, podemos planear um futuro em que as plantas – e as pessoas – continuem a prosperar.