Grupo internacional publica estudo pioneiro sobre efeito da radiação solar no ciclo do nitrogênio

Com participação de professores brasileiros, da UFRGS e da UNESP, pesquisa mostra que alguns tipos de solo podem ajudar a reduzir a contaminação por gases NOx, que são prejudiciais à saúde e contribuem para o aquecimento global
Foto: Gustavo Diehl/UFRGS - Arquivo

A presença de gases NOx (termo genérico para definir o grupo de gases formados por óxido nítrico e dióxido de nitrogênio) na atmosfera afeta a qualidade do ar e contribui para o aquecimento global e para a ocorrência de chuva ácida. Derivados principalmente da queima de combustíveis fósseis, de incêndios florestais, de erupções vulcânicas e também das transformações de nitrogênio no solo, os gases NOx podem ser convertidos em nitrato a partir de reações no solo promovidas pela radiação solar. Essa transformação foi demonstrada por um grupo internacional de pesquisadores e está publicada no artigo Photochemical emission and fixation of NOx gases in soils, na revista Science of the Total Environment. A pesquisa, coordenada pelo professor Vidal Barrón, da Universidade de Córdoba (Espanha), tem a participação de dois brasileiros: Alberto Vasconcellos Inda Jr., da UFRGS, e José Marques Jr., da UNESP-Jaboticabal.

A descoberta do grupo é a peça que faltava no quebra-cabeça do ciclo do nitrogênio, que, embora seja conhecido há mais de cem anos, não incluía o efeito da radiação solar como ator nesse processo. A partir desse estudo, tem-se conhecimento de que a radiação solar é um agente ativo das reações fotocatalíticas do solo (reações químicas causadas pela absorção de radiação solar por elementos semicondutores Minerais semicondutores
são materiais capazes de promover a oxidação de gases NOx com a ajuda de oxigênio, água e luz
presentes no solo). “O importante desse trabalho é que, a partir de agora, se passa a ter mais um ponto a considerar no ciclo do nitrogênio – as reações abióticas Reações abióticas são aquelas que não envolvem a ação de organismos vivos. . Elas não eram consideradas, mas o estudo mostra que é possível fixar gases NOx no solo através de reações abióticas que os transformam em nitrato”, destaca o pesquisador da UFRGS.

Transformação do óxido nítrico em nitrato

Transformação do óxido nítrico em nitrato

Solo brasileiro privilegiado

Como a presença de minerais semicondutores capazes de gerar a reação de fixação dos gases é variável entre diferentes tipos de solos, o estudo se baseou em amostras de solos distintos quanto à granulometria e composição mineralógica. Um dos solos estudados foi um latossolo brasileiro. Os outros cinco tipos foram coletados no Chile e na Espanha.

O estudo confirmou a expectativa dos pesquisadores: de que as propriedades fotocatalíticas de alguns minerais dariam origem a uma espécie de fotossíntese do solo. Assim, o solo capturaria gases NOx da atmosfera, transformando-os em nitrato, que é a forma pela qual as plantas absorvem nitrogênio, elemento essencial para sua existência. Embora não seja muito significativo em solos arenosos com muito quartzo, os solos argilosos com quantidades significativas de esmectita, óxidos de ferro e de titânio apresentam as maiores taxas de sequestro de NOx e fixação de nitrato. “Nossa expectativa era de que as amostras com maior concentração de semicondutores teriam menor emissão de gases durante o experimento, e foi isso o que ocorreu. Por outro lado, naqueles solos com predomínio de quartzo, que é um mineral que reflete mais luz, a emissão foi alta”, afirma o pesquisador da UFRGS. Inda Jr. explica que os solos tropicais e subtropicais do Brasil possuem concentrações expressivas de minerais semicondutores. “Nosso solo está dentro do grupo de solos que mais fixou gases NOx. Nesse aspecto, somos privilegiados”, afirma.

Os autores esperam que o artigo resulte em novos estudos no campo da descontaminação e em novas técnicas de gerenciamento de fertilizantes para evitar a perda de nitrato e mitigar a contaminação por NOx. “Abre-se um leque para outros projetos; nosso estudo é a semente”, avalia Inda Jr.

Parcerias internacionais

Assinado por pesquisadores de diferentes instituições e países, o artigo demonstra a importância das parcerias internacionais para a ciência. Conforme Inda Jr., “esse tipo de estudo só acontece se houver a liberação de professores com suporte para passar um período fora pesquisando”. O professor começou a aproximação com a Universidade de Córdoba no primeiro pós-doutorado em 2007/2008. Em 2015, voltou à Espanha para o segundo pós-doutorado, dessa vez tendo como supervisor o coordenador do estudo, Vidal Barrón. Desde então, Inda Jr. tem desenvolvido projetos e enviado estudantes de doutorado do Programa de Pós-Graduação em Ciência do Solo (PPGCS) da UFRGS com regularidade à Universidade de Córdoba. A parceria deve se fortalecer ainda mais, com novos estudos e também com a vinda de pesquisadores da Universidade de Córdoba para períodos de pesquisa na UFRGS, acredita Inda Jr.

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