Novas notícias sobre o CO2
Traduzido de
Seasonal carbon dioxide range expanding as more is added to Earth’s atmosphere
Cientistas descobrem que os ecossistemas terrestres do Hemisfério Norte estão “tomando fôlegos mais profundos”
8 de agosto de 2013
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O avião Gulfstream V da NSF/NCAR em Anchorage, Alaska, durante o estudo HIPPO. |
Os níveis de dióxido de carbono na atmosfera aumentam e caem a cada ano, na medida em que as plantas, através da fotossíntese e respiração, armazenam o gás durante a primavera e o verão, e liberam o mesmo durante o outono e o inverno.
Agora a amplitude deste ciclo está se expandindo, na medida em que mais dióxido de carbono é emitido pela queima de combustíveis fósseis e outras atividades humanas, segundo um estudo liderado pelos cientistas da Instituição de Oceanografia Scripps (Scripps Institution of Oceanography = SIO).
As descobertas vêm de uma sondagem a bordo de aeronaves, ao longo de vários anos, HIAPER Pole-to-Pole Observations, ou HIPPO [NT: HIAPER = High-Performance Instrumented Airborne Platform for Environmental Research – Plataforma Aerotransportada com Instrumentos de Alto Desempenho para Pesquisa Ambiental; um programa da NSF – “Pole-to-Pole” é mesmo “Polo-a-Polo”…]
Os resultados do estudo são relatados em um artigo publicado online na edição desta semana da Science.
A Fundação Nacional de Ciências (National Science Foundation = NSF), junto com o Departamento de Energia dos EUA, o Centro Nacional de Pesquisas Atmosféricas (National Center for Atmospheric Research = NCAR), a Administração Oceânica e Atmosférica Nacional (National Oceanic and Atmospheric Administration =NOAA) e o Escritório Naval de Pesquisas financiaram o estudo.
“Esta pesquisa fornece indícios dramáticos da influência significativa que a biosfera terrestre pode ter sobre a amplitude das tendências sazonais da troca de dióxido de carbono”, declarou Sylvia Edgerton, diretora de programa na Divisão de Ciências Atmosféricas e Geoespaciais da NSF que financiou a pesquisa.
As observações do dióxido de carbono atmosférico, feitas por aeronaves em altitudes entre 3 e 6 km, mostram que as variações sazonais do dióxido de carbono mudaram substancialmente nos últimos 50 anos.
A amplitude aumentou aproximadamente em 50% nas regiões acima dos 45° N, em comparação com observações aéreas do final da década de 1950 e início da década de 1960.
Isto quer dizer que mais carbono está sendo acumulado nas florestas, outros tipos de vegetação e solos do Hemisfério Norte durante o verão e mais carbono está sendo liberado para a atmosfera no outono e inverno, diz a principal cientista do estudo, Heather Graven do SIO.
Segundo ela, ainda não se sabe por que o aumento na amplitude da concentração do dióxido de carbono é tão grande, mas isso certamente é um indício claro de amplas mudanças nos ecossistemas do Norte.
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HIPPO, ou HIAPER Pole-to-Pole Observations. Os cientistas estudam os níveis de dióxido de carbono em escala mundial. |
“As observações do dióxido de carbono atmosférico são importantes porque elas mostram o efeito combinado das mudanças ecológicas em grandes regiões”, observa Graven.
“Isto reforça os estudos feitos com base no solo que mostram que estão ocorrendo mudanças substanciais como resultado do aumento das concentrações de dióxido de carbono, aumento das temperaturas e modificações do manejo das terra, inclusive a expansão das florestas em algumas regiões e a migração na direção do Polo Norte de ecossistemas”.
Peter Milne, diretor de programa na Divisão de Ciências Atmosféricas e Geoespaciais da NSF acrescenta: “Nós podemos medir facilmente o efeito estufa de uma chaminé, mas é um pouco mais difícil quando se trata de um renque de árvores. Conhecer este efeito para todo o planeta, é muito mais desafiador”
“Tirando vantagem da capacidade de voar por longas distâncias e em altas altitudes do Gulfstream V da NSF [também conhecido como HIAPER], o projeto HIPPO foi feito para tirar uma imagem instantânea da troposfera global [a camada mais baixa da atmosfera da Terra] e ver se podemos explicar e modelar a distribuição dos gases de efeito estufa”.
Neste estudo, os cientistas compararam os recentes dados da aeronave, com dados obtidos por aeronaves entre 1958 e 1961 pelos voos de reconhecimento meteorológico da Força Aérea dos EUA.
Os dados antigos foram analisados pelo geoquímico do SIO, Charles David Keeling, pai de Ralph Keeling, também um cientista do SIO e membro da equipe de pesquisa.
Essas medições feitas por aeronaves foram realizadas na época em que Charles Keeling estava começando a fazer medições contínuas do dióxido de carbono no Mauna Loa, Hawaii.
Muito embora as medições no Mauna Loa seajm atualmente amplamente conhecidos como a “Curva de Keeling”, os dados antigos colhidos pelas aeronaves estavam quase que totalmente esquecidos.
As concentrações de dióxido de carbono na atmosfera variaram entre 170 e 280 partes por milhão (PPM) ao longo dos últimos 800.000 anos.
Quando Charles Keeling começou a coletar os dados no Mauna Loa em 1958, a concentração tinha subido para cerca de 315 PPM.
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Frascos para coleta de amostras de ar, usadads durante os voos HIPPO; o pesquisador Andy Watt cuida deles. |
Em maio de 2013, a medição diária do dióxido de carbono no Mauna Loa passou das 400 PPM pela primeira vez na história da humanidade.
As recentes observações a bordo do Gulfstream V foram feitas durante voos regulares, realizados durante a campanha HIPPO, de 2009 a 2011.
A aeronave repetidamente subiu e desceu desde poucas centenas de metros até cerca de 12 km (40.000 pés) nos céus entre o Polo Norte e a Antártica. A meta era construir uma figura única da composição química da atmosfera.
Outros dados recentes vêm de voos regulares realizados pela NOAA em uma rede de localidades.
O aumento da amplitude do dióxido de carbono, desde 1960, já tinha sido detectado em duas estações em terra: Mauna Loa e Barrow, Alaska.
Outras estações operadas pelo Scripps e pela NOAA só começaram a medir o dióxido de carbono entre as décadas de 1970 e 1990.
As observações a bordo de aeronaves mostram de modo único a grande área nas altas latitudes do Norte onde a amplitude do dióxido de carbono aumentou fortemente desde 1960.
As razões exatas para as variações sazonais mais amplas de dióxido de carbono ainda precisam ser encontradas, dizem os pesquisadores.
Embora a atividade das plantas possa aumentar com temperaturas mais quentes e concentrações maiores de dióxido de carbono, a mudança na amplitude do dióxido de carbono é maior do que se esperava com esses dois efeitos.
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O geocientista Ralph Keeling substitui frascos usados, cheios de amostras de ar, com novos frascos. |
A concentração de dióxido de carbono aumentou em 23% e a temperatura média ao norte dos 30°N aumentou 1ºC desde 1960.
Outros fatores podem incluir a quantidade de carbono nas folhas, caules e raízes; mudanças nas extensões ou na composição de espécies de ecossistemas; ou ainda mudanças no tempo da fotossíntese e da respiração das plantas.
Os cientistas descobriram que simular processos complexos em ecossistemas terrestres com modelos de computador é um desafio.
A mudança na amplitude do dióxido de carbono observada é maior que aquela simulada pelos modelos empregados pelo Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (Intergovernmental Panel on Climate Change = IPCC).
Embora esta subestimação não ponha em questão as respostas do clima às concentrações de dióxido de carbono nos modelos do IPCC – segundo os pesquisadores – ela sugere enfaticamente que uma melhor compreensão sobre o que vem acontecendo nos últimos 50 anos pode melhorar as projeções sobre futuras mudanças nos ecossistemas.
Ao fim e ao cabo, segundo Graven, Ralph Keeling e seus colegas, o fato é que o Hemisfério Norte parece estar se comportando de modo diferente do que fazia há 50 anos.
Além de Graven e Ralph Keeling, os co-autores do artigo da Science incluem Stephen Piper, Lisa Welp e Jonathan Bent do SIO; Prabir Patra Instituto de Pesquisas de Mudanças Globais de Yokohama, Japão; Britton Stephens do NCAR; Steven Wofsy, Bruce Daube e Gregory Santoni da Universidade Harvard; Colm Sweeney da NOAA e do Instituto Cooperativo para Pesquisas em Ciências Ambientais da Universidade do Colorado, Boulder; Pieter Tans da NOAA; John Kelley da Universidade do Alaska, Fairbanks e Eric Kort do Laboratório de Propulsão a Jato em Pasadena, Califórnia.
-NSF-
Contactos para a mídia:
Cheryl Dybas, NSF (703) 292-7734 cdybas@nsf.gov
Rob Monroe, SIO (858) 349-1723 rmonroe@ucsd.edu
David Hosansky, NCAR (303) 497-8611hosansky@ucar.edu
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Cientistas registram para onde vai o petróleo de afloramentos naturais
[ Scientists Document Fate of Oil Slicks from Natural Seeps ]
Revelada a “história de vida” do petróleo que vaza em Coal Oil Point, Califórnia
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Os cientistas documentaram o destino do petróleo que vaza dos afloramentos em Coal Oil Point, Califórnia. |
13 de maio de 2009
Há vinte anos o petroleiro Exxon Valdez estava deixando o Estreito do Príncipe William no Alaska quando montou em um recife no meio da noite.
O que aconteceu a seguir foi considerado um dos piores desastres ambientais dos EUA: 48,6 milhões de litros de petróleo cru vazaram para as límpidas águas do Alaska, chegando a cobrir 29.000 km² de oceano.
Agora, imagine de 8 a 80 vezes a quantidade de petróleo derramado no acidente do Exxon Valdez.
De acordo com novas descobertas feitas por cientistas da Universidade da Califórnia em Santa Barbara (UCSB) e a Woods Hole Oceanographic Institution
(WHOI), é isso tudo que já vazou sobre o fundo do mar dos afloramentos submarinos de petróleo perto de Coal Oil Point, ao largo de Goleta, Califórnia, no Canal de Santa Barbara.
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Petróleo e metano afloram e boiam na superfície do mar em Coal Oil Point. |
Esses afloramentos naturais liberam umas 20 a 25
toneladas de petróleo diariamente, “o que dá um laboratório ideal para investigar o destino do petróleo no oceano costeiro”, diz o oceanógrafo David Valentine
da UCSB.
A pesquisa da equipe, relatada em um artigo a ser publicado na edição de 15 de maio da revista Environmental Science & Technology,
documenta como o petróleo é liberado pelos afloramentos, trazido à superfície por plumas sinuosas e então depositado no fundo do oceano em sedimentos que se estendem por quilômetros a Noroeste de Coal Oil Point.
As descobertas revelam, também, que o petróleo está tão degradado quando acaba enterrado no leito do mar, que é uma mera casca do petróleo que borbulhou para fora inicialmente dos afloramentos.
“Foram descobertas espetaculares”, entusiasma-se Christopher Reddy, um químico marinho da WHOI e, em conjunto com Valentine, um dos autores do artigo.
Outros autores são Libe Washburn da UCSB e Emily Peacock e Robert Nelson, ambos da WHOI.
Don Rice, diretor de programa na Divisão de Ciências Oceânicas da Fundação Nacional de Ciências (NSF), declara: “Seja de um afloramento natural ou da indústria humana, o petróleo que entra no oceano tem uma ‘história de vida’. Uma com muitos capítulos depois daqueles que todos nós vemos – as manchas na superfície, as bolas de piche na praia e os animais marinhos afetados. Esta equipe de cientistas se dispos a escrever o resto da história – e conseguiu”.
“Em um mundo faminto por energia, é uma saga sobre a qual temos que conhecer um bocado”.
O autor principla é Christopher Farwell que, na época da pesquisa, era um estudante de química na UCSB. Inspirado pelo projeto,
Farwell mudou o rumo de sua carreira e agora é um estudante de pós-graduação na UCSB, estudando ciências do mar e ciências da Terra.
“Foi uma grande oportunidade”. disse Farwell. “Eu pude passar para outra disciplina diferente que me permitiu fazer uma contribuição e compreender o processo da ciência como um todo”.
Valentine, que supervisionou a pesquisa de Farwell, declarou: “Não é comum ter um estudante tomar a frente de um estudo com tanto significado e seu sucesso é um testemunho da perseverança de Chris”.
Em um artigo anterior, publicado em 2008,
Valentine e Reddy documentaram como micróbios devoram muitos componentes do petróleo que emana dos afloramentos.
O novo estudo examina o passo final no ciclo de vida do petróleo.
“Uma das perguntas naturais é: O que acontece com todo esse petróleo?”, diz Valentine. “É tanto óleo que vaza para cima e flutua na superfície do mar; isso é algo que nos intrigou por muito tempo”.
“Nós sabemos que parte dele volta para as praias como bolas de piche, mas não fica por lá. E, depois, temos esses afloramentos enormes. Se pode vê-los, algumas vezes se estendendo por quase 40 km de distância dos afloramentos. Mas qual é seu destino final?”
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O piche e o gás metanp ficam cobertos por micróbios que se alimentam de sulfetos e metano.
Crédito e imagem ampliada |
Com base em pesquisas anteriores, Valentine e Reddy supuseram que o petróleo afundava “porque, para começar, o petróleo é pesado”, como disse Valentine.
“Uma boa aposta é que ele termina nos sedimentos, porque ele não acaba na praia, nem dissolve nas águas do oceano”.
Uma maratona noturna de coleta de amostras feita pelo navio de pesquisas (R/V) Atlantis, financiada pela NSF, forneceu os meios para testar a hipótese. Com Farwell
e Reddy na liderança, a equipe colheu 16 amostras de sedimentos do fundo do oceano, seguindo uma rota cuidadosamente calculada e mapeada por Farwell.
Os pesqusiadores esperavam que sua rota, descrita po Farwell como um “retângulo ao longo da costa de Santa Barbara a Point
Conception”, coincidiria com o rastro da pluma.
Os cálculos de Farwell estavam perfeitos, afirma Valentine. A rota de 16 pontos revelou um padrão inconfundível de sedimentos saturados de petróleo por toda a rota do navio.
Os cientistas então cuidadosamente analisaram as amostras usando o cromatógrafo de gases bidimensional de Reddy. Diz Valentine: “Vimos que podíamos ligar o petróleo dos afloramentos com o petróleo dos sedimentos”..
“Nós o podemos fazer através da composição das moléculas que são específicas do petróleo dos afloramentos. Assim, sendo capazes de estabelecer a ligação entre eles e sendo capazes de quantificar quanto petróleo havia lá, podíamos ver o padrão do petróleo. Ele vinha dos afloramentos”.
Washburn, que estava usando ondas de rádio para mapear as correntes marítimas ao largo de Santa Barbara,
forneceu os indícios adicionais. “Libe calculou uma média de sete anos da média da corrente que flui pela superfície na região e traçou um gráfico. Coincidiu perfeitamente com nossa pluma”, relata Valentine.
Esta pesquisa se comprovou como uma extensão do estudo de 2008 de Valentine e Reddy: que o petróleo tinha-se degradado, a maior parte dele comido por micróbios, antes de se depositar no leito do oceano e ficar enterrado.
Valentine prossegue: “Do que se vê de todas essas amostras, as bactérias parecem colidir com uma ‘parede’ comum, a partir da qual elas não comem mais. No estudo anteiror, nós estavamos procurando por uma biodegradação debaixo da superfície, onde não há oxigênio”.
“Ainda restam milhares de componentes naquele petróleo, mas agora podemos ver a evaporação e a dissolução que acontece com a mancha de petróleo e, então, a biodegradação que acontece com a mancha quando há oxigênio”.
“Quando ela finalmente cai para o leito do mar, continua a ser biodegradada. Parece que ela é biodegradada até o mesmo ponto – e aí simplesmente para”.
“É dramático o quanto o petróleo perde neste ciclo de vida”, diz Reddy. “É quase como se alguém que tivesse perdido 200 quilos”.
Mais uma ameaça à camada de ozônio: foguetes.
A Universidade do Colorado em Boulder avisa: [Lançamentos de foguetes podem requerer regulamentação para evitar danos à camada de ozônio](http://www.colorado.edu/news/r/13dcef625a8a43e2e6d4d0e06e10ac8f.html).
O fato é que o mercado para lançamento de foguetes e satélites está crescendo, e ninguém se lembrou de que eles também afetam a camada de ozônio. Com o banimento dos CFC, a indústria de lançamento de foguetes pode, em futuro breve, ultrapassar os aerossóis em termos de ameaça.
O professor Darin Toohey do Departamento de Ciências Atmosféricas e Oceânicas da UCB estima que, por volta de 2050, os lançamentos de foguetes (caso deixados sem regulamentação), podem causar mais destruição do ozônio do que jamais os CFCs produziram. Ele comenta que o Protocolo de Montreal, que baniu os CFCs, “deixou de fora a indústria espacial que deveria ter sido incluída”.
O pesquisador-chefe do estudo, Martin Ross da *Aerospace Corporation* de Los Angeles, lembrou que as agências do governo americano realizaram estudos para avaliar as perdas potenciais da camada de ozônio em face de uma frota de estimados 500 aviões supersônicos (uma frota que jamais veio a existir), poucos estudos foram feitos para avaliar os danos que poderiam ser causados pela frota mundial de foguetes.
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Comentário meu: já repararam que, depois que o Bush se foi, diversas questões referentes a meio ambiente (que devem ter ficado trancados em gavetas durante oito longos anos), resolveram aparecer?
Uma crise econômica mundial, duas guerras para lá de questionáveis e um atraso nas ciências que lembra a Idade Média… E o que falta para mandar Bush e seus sequazes para a Corte de Haia por crimes contra a humanidade?…
Boa notícia para os pecuaristas
O nosso Igor publicou um post preocupante sobre Os Gases de Efeito Estufa do Gado Bovino Brasileiro. Embora eu tenha algumas dúvidas sobre alguns números apresentados, o problema existe e exige providências rápidas.
Um dos meios de contornar o problema é fornecer ao gado de corte uma alimentação mais adequada, de forma a diminuir a flatulência bovina. E boas notícias sobre isto estão sendo divulgadas, via EurekAlert: Óleos de Peixe reduzem as emissões de gases de efeito estufa em vacas com flatulência.
Na reunião da Society for General Microbiology em Harrogate, pesquisadores da University College of Dublin, relatam que a inclusão de 2% de óleo de peixe, rico em ácidos graxos Ômega 3, reduz a quantidade de metano emitida pelas vacas
Um dos pesquisadores, a Dra Lorraine Lillis, declarou que “O óleo de peixe afeta as bactérias geradoras de metano no rúmen das vacas, o que diminui as emissões. Uma melhor compreensão sobre quais espécies de micróbios são particularmente influenciadas pelas mudanças na dieta e estabelecer um relacionamento entre estas e a produção de metano pode levar a uma abordagem mais direta para a redução das emissões de metano por animais”.
A produção de metano pelos animais domésticos é um ponto crítico no controle de emissão de gases de efeito estufa — principalmente nos animais destinados ao corte, já que uma “conversão” generalizada da humanidade ao vegetarianismo é meio fora de cogitações — já que cerca de um terço das emissões anuais de metano, estimadas em 900 bilhões de toneladas, são originadas por bactérias metanogênicas que vivem no trato digestivo de ruminantes tais como vacas, ovelhas e cabras. Em certos países, como o Brasil (como se vê no post do Igor) e a Irlanda, onde, segundo a notícia, 50% das emissões de metano são de animais de fazenda, esse problema é ainda mais agudo.
Para quem, como eu, não está disposto a trocar o bife por um peixinho, a solução é brilhante: basta dar o peixe para o gado…
Mais uma vez, na contramão…
Com profundo desprazer, leio que o Banco Interamericano de Desenvolvimento (BID) concedeu US$ 197 milhões para a construção de duas usinas termoelétricas a carvão no Brasil (uma no Ceará e outra no Maranhão) [notícia do G-1 aqui].
Como triste ironia, na hora em que o mundo inteiro discute fontes alternativas de geração de energia, logo em dois estados com grande potencial para isso (eólica no Ceará e maremotriz no Maranhão) vão construir usinas termoelétricas a carvão… E sem sequer a má desculpa da proximidade com jazidas de carvão — o que me leva a suspeitar ainda mais do que pode estar por trás dessa decisão tosca.
Tudo bem que não temos um Steven Chu para o Ministério das Minas e Energia… mas precisava ser um Lobão?…
“Osteoporose Aquática”
Biólogos da Queen’s University descobrem nova ameaça ambiental nos Lagos da América do Norte
Lagos da Floresta Boreal sofrem de “osteoporose aquática”, sugere uma equipe de pesquisadores das Universidades Queen’s-York
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 O crustáceo lacustre, Daphnia (Pulga d’água), é um componente chave de várias cadeias alimentares aquáticas.Crédito: Shelley Arnott
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Kingston, Ontário – Uma nova e insidiosa ameaça ambiental foi detectada nos lagos da América do Norte por pesquisadores das Universidades Queen’s e York.
Em conjunto com cientistas de vários laboratórios do governo canadense, a equipe documentou os danos biológicos causados pelos níveis declinantes de cálcio em vários lagos de água doce de clima temperado.
Chamando o fenômeno de “osteoporose aquática” o pós-graduando (PhD) da Queen’s, Adam Jeziorski, autor principal do estudo, observa que o cálcio é um nutriente essencial para muitos organismos lacustres. “Quando o cálcio cai abaixo de um certo limiar, certas espécies chave não conseguem mais se reproduzir”, afirma ele. “Essas espécies e outros organismos que se alimentam delas estão ameaçadas”.
O estudo será publicado hoje na prestigiosa revista Science.
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  O professor de Biologia da Queen’s University, John Smol, extrai um núcleo de sedimento em seções.Crédito: Marianne Douglas Clique aqui para ver a imagem ampliada. |
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Os pesquisadores examinaram a pulga d’água, Daphnia, conhecida como um componente chave para várias cadeias alimentares aquáticas. A partir da identificação do nível de cálcio que prejudicaria a Daphnia em ambiente de laboratório, eles trabalharam com cientistas do governo para juntar centenas de “seqüências temporais de qualidade da água” ao longo da província, explica o professor de biologia Norman Yan da York University, a líder canadense nas pesquisas sobre a ameaça à vida aquática causada pelo declínio do cálcio. “Nossa esperança era estabelecer se os danos já estariam ocorrendo em locais chave e, então, verificar o quão comuns essas condições estavam ao longo da província”, declarou ele.
Porém, o declínio do cálcio aconteceu em vários lagos, antes que as pessoas soubessem do problema e que programas de monitoramento fossem postos em ação. Estudando os minúsculos fósseis e outros indicadores nos sedimentos acumulados no fundo de cada lago, o professor de paleoecologia da Queen’s, John Smol, Presidente da Pesquisa Canadense de Mudanças Ambientais, e seus colegas foram capazes de reconstruir as tendências ambientais nos últimos 200 anos. Os pesquisadores descobriram que espécies chave de invertebrados vinham desaparecendo nos lagos com níveis declinantes de cálcio, o que freqüentemente começava na década de 1970.
Ligando o problema aos efeitos de longo prazo das chuvas ácidas no solo das florestas, bem como à exploração de madeiras e reflorestamento, os pesquisadores observaram que, a despeito de sinais de recuperação química, resultantes das recentes reduções das emissões de dióxido de enxofre, os níveis menores de cálcio podem retardar a recuperação biológica dos lagos dos efeitos da acidificação. “Isto tem importantes implicações para a administração”, diz um membro da equipe, o Dr. Andrew Paterson do Ministério do Meio Ambiente de Ontario e professor adjunto da Queen’s University. “Foi uma combinação de trabalho experimental, pesquisa paleoecológica e monitoração de longo prazo que ajudaram a identificar essa ameaça emergente”, acrescenta ele.
Os autores concluem que o fenômeno do declínio do cálcio está causando uma difundida mudança nas cadeias alimentares nos lagos boreais da América do Norte e em outras regiões sensíveis à acidificação no globo. Embora seu trabalho seja focalizado na pulga d’água Daphnia, eles observam que todas as espécies de vida lacustres precisam de cálcio, e diversas criaturas, inclusive lagostins, moluscos e peixes têm necessidades bem altas de cálcio. Todos eles correm riscos, dizem os pesquisadores, mas ainda não sabemos se os níveis de cálcio chegaram ao ponto de causar danos.
“Isto é tudo muito preocupante”, conclui o Dr. Smol, recipiendário da Medalha de Ouro Herzberg, em 2004, outorgada pelo Conselho Canadense de Pesquisas de Ciências Naturais e Engenharia (NSERC) como o melhor cientista canadense e co-diretor do Laboratório Paleoecológico de Avaliação e Pesquisa Ambiental (Paleoecological Environmental Assessment and Research Laboratory = PEARL) da Queen’s. “A boa notícia é que encontramos o ‘canário dos mineiros’ na forma dessas pulgas d’água que monitoram o declínio dos níveis de cálcio. A má notícia é que vários lagos podem já ter ultrapassado os limiares críticos”.
A pesquisa foi apoiada em verbas do Conselho de Pesquisas de Ciências Naturais e Engenharia do Canadá, bem como do Ministério do Meio Ambiente de Ontário, e das entidades Environment Canada e Fisheries and Oceans Canada.
Também participaram da equipe: Anna DeSellas, Kyle McIver, Kristina Arseneau, Brian Ginn e Brian Cumming (Queen’s); Michelle Palmer (York); Michael Turner (Fisheries and Oceans Canada); Dean Jeffries (Environment Canada, National Water Research Institute); Bill Keller (Ontario Ministry of the Environment); Russ Weeber e Don McNicol (Environment Canada).
POR FAVOR OBSERVAR: uma cópia (PDF) do estudo e imagens JPEG estão disponíveis a pedido.
Contatos:
Nancy Dorrance, Queen’s News & Media Services, 613.533.2869
Molly Kehoe, Queen’s News & Media Services, 613.533.2877
Janice Walls, Media Relations, York University, 416.736.2100 x22101
“Por Dentro da Ciência” do Instituto Americano de Física (24/11/08)
Inside Science News Briefs
24 de novembro de 2008
Por Jim Dawson
Inside Science News Service
Não Siga as Galinhas na Estrada
Dirigir atrás de um caminhão que transporta galinhas de uma granja para um abatedouro pode ser uma péssima idéia, de acordo com os pesquisadores da Escola Bloomberg de Saúde Pública da Universidade Johns Hopkins em Baltimore. Em um artigo publicado no Journal of Infection and Public Health, os cientistas encontraram “um aumento no risco de contaminação por bactérias patogênicas, tanto do tipo suscetível como do resistente às drogas, nas superfícies e no ar dentro dos carros que viajavam atrás de caminhões que transportavam broiler chickens” [nota do tradutor: eu não conhecia o que era uma broiler chicken, e, pelo que eu entendi na WikiPedia, é uma espécie híbrida, criada para produção em escala industrial, meio parecida com os “Chester” e semelhantes — os biólogos são particularmente bem vindos para trazer maiores esclarecimentos]. Os pesquisadores realizaram o estudo na Península Delmarva, uma área costeira atlântica, partilhada pelos estados de Delaware, Maryland e Virginia. Essa região tem uma indústria avícola florescente e uma das maiores densidades de broiler chickens por hectare dos EUA.
As galinhas são transportadas, quase sempre, em caixas abertas sobre a carroceria aberta de caminhões, sem qualquer barreira eficaz para impedir que os patógenos sejam liberadas no ambiente, constataram os pesquisadores. Estudos anteriores já tinham constatados que as caixas abertas ficavam contaminadas com fezes e bactérias. Para o estudo da Johns Hopkins, a pesquisadora biomédica Ana Rule e seus colegas coletaram amostras do ar e das superfícies de carros que viajavam a uma distância de dois a três carros de distância, atrás dos caminhões de galinhas, por uma distância de 17 milhas. Os carros foram conduzidos com os aparelhos de ar condicionado e ventilação desligados e com as janelas abertas. As amostras colhidas dentro dos carros mostraram concentrações maiores de bactérias, inclusive de cepas resistentes a antibióticos, que poderiam ter sido inalados. Também foram encontradas bactérias em uma lata de refrigerante dentro do carro e na maçaneta externa da porta do carro.
“Nosso estudo demonstra que existe um real potencial de exposição, especialmente durante os meses de verão, quando as pessoas dirigem com as janelas abertas”, declarou Rule. “O verão é igualmente uma época de tráfego pesado em Delmarva por causa dos veranistas que vão para os balneários”.
Música, Rítmo e o Cérebro
As pessoas em todas as culturas se mexem ao ritmo de músicas e os pesquisadores de vários ramos da ciência estão usando essa aparentemente irresistível resposta à música para estudar como o cérebro humano interage com o ritmo e o tempo. O musicólogo finlandês Petri Toivianen, em um encontro ocorrido neste mês na Sociedade de Acústica da América em Miami, Flórida, descobriu, em um estudo, que o tipo de tempo que uma pessoa ouve, dispara uma resposta fisico-rítmica específica. “Níveis de pulsação diferentes [na música] são associados com diferentes padrões de movimentos”, disse Toivianen em um sumário de seu trabalho. Toivianen trabalha na Universidade de JyVaskyla (é o nome da cidade). “Mais comumente, o movimento dos antebraços tende a ser sincronizado com os movimentos de um tempo, o movimento dos braços com o período de dois tempos e o movimento do tórax com um período de quatro tempos”. Ele também descobriu que os movimentos das pessoas, ao menos daquelas em seu grupo de estudos, “tendia a ser melhor sincronizado com os tempos” quando o andamento da música era de dois tempos por segundo. Se fosse mais rápido ou mais lento, as pessoas tinham mais dificuldades em seguir precisamente o tempo.
A pesquisadora da Florida Atlantic University , Summer Rankin, descobriu que as pessoas que escutam uma música podem prever mudanças no andamento, antes delas acontecerem, mesmo que não sejam familiares com uma determinada música. Uma análise das performances musicais exibiu um tipo particular de regularidade, chamada de estrutura fractal, disse ela em um sumário do estudo. Uma propriedade importante da série temporal de estrutura fractal, tal como uma performance musical, é que as mudanças passadas são extraordinariamente úteis para fazer previsões, mesmo em um futuro distante, declarou ela. De modo que, seja Jimi Hendrix ou a Banda dos Fuzileiros Navais executando o Hino Nacional Americano, os intérpretes “formatam suas performances de acordo com um princípio geral da natureza e as pessoas percebem essa estrutura temporal facilmente e naturalmente prevêem o que vai acontecer no futuro”, explica Summer.
Porque se mover ritmicamente em função de um tempo musical é uma parte ianta do comportamento humano, a perda dessa habilidade por uma pessoa que sofrer do Mal de Parkinson ou outras doenças que prejudicam os movimentos podem ser catastróficas, declarou o pesquisador John Iversen, do Instituto de Neurociências de San Diego, Califórnia. Iverson, em um artigo apresentado no encontro da Sociedade de Acústica, declarou que, embora os pacientes com Parkinson freqüentemente tenham grande dificuldade em iniciar ou continuar ações mecânicas básicas rítmicas, tais como caminhar, a conexão entre a música e o movimento pode ser usada para ajudar a mitigar desordens motoras. Estudos antigos demonstraram que alguns pacientes de Parkinson podem ser “descongelados” e serem capazes de caminhar quando sincronizam seus movimentos com música. O mecanismo cerebral que permite que isso aconteça não é compreendido, explica Iversen, e sua pesquisa tenta resolver esse mistério. Seu estudo demonstra que, quando as pessoas ouviam quatro notas musicais idênticas, mas eram instruídas a imaginar que o tempo estava na primeira ou na segunda nota, seus cérebros reagiam aos tempos. A pesquisa sugere que “não só o som pode ajustar nossos movimentos, mas, em sentido oposto, há um mecanismo pelo qual os processos motores podem formatar nossa percepção auditiva”. Diga ao seu cérebro que ele está ouvindo um tempo e ele ouvirá.
Mudanças Climáticas Podem Nos Expor a Poluentes Mais Danosos
Uma revisão de recentes estudos que abordam o impacto das mudanças climáticas na qualidade do ar, indica que as pessoas estão mais sujeitas a sofrer crescentes problemas de saúde porque estarão sujeitas a poluentes mais poderosos. A revisão, realizada por dois cientistas da publicação Environmental Health Perspectives, diz: “As projeções sugerem que as mudanças climáticas vão aumentar as concentrações de ozônio na troposfera . . . o que pode aumentar a morbidez e a a mortalidade”. Os autores da revisão, Kristie Ebi, consultora de várias organizações de saúde, e Glenn McGregor, da Universidade de Auckland, Nova Zelândia, descobriram que a exposição a elevados níveis de ozônio ao nível do mar “está associado com um maior número de internações por pneumonia, obstrução pulmonar crônica, asma, rinite alérgica e outras doenças respiratórias”. Usando estatísticas da Organização Mundial de Saúde, os pesquisadores notaram que, no ano de 2000, no mundo inteiro, ocorreram 800.000 óbitos e 7,9 milhões de “aos perdidos por incapacidades físicas” – uma medida que serve tanto para óbitos prematuros como para os tempos de incapacitação física – por problemas respiratórios, doenças pulmonares e câncer atribuído à poluição do ar urbano. A nota otimística no relatório é que a redução da emissão de gases de efeito estufa reduziria a ameaça da poluição por ozônio e “melhorar a saúde da corrente e das futuras populações”.
Este texto é fornecido para a media pelo Inside Science News Service, que é apoiado pelo Instituto Americano de Física (American Institute of Physics), uma editora sem fins lucrativos de periódicos de ciência. Contatos: Jim Dawson, editor de notícias, em jdawson@aip.org.
Você faxinou sua casa hoje?…
Via EurekAlert:
National Institute of Standards and Technology (NIST)
Nanopartículas pela casa: Mais e menores do que as anteriormente detectadas
Partículas extremamente pequenas, na escala de nanômetros, são emitidas por aparelhos domésticos (principalmente os de cozinha) em quantidades abundantes, muito maiores do que as das nanopartículas maiores, detectadas anteriormente — revelam os pesquisadores do National Institute of Standards and Technology (NIST). As assim chamadas “partículas utra-finas” (“ultrafine particles” = UFP) variam de 2 a 10 nanômteros. Elas são emitidas por veículos motorizados e várias fontes domésticas, e começaram a atrair a atenção por causa de indícios crescentes de que podem causar doenças respiratórias e cardiovasculares.
Os pesquisadores do NIST realizaram uma série de 150 experiências, usando fornos a gás e elétricos, e torradeiras para estabelecer seus impactos no nível doméstico de nanopartículas. Estudos anteriores ficaram limitados a medir partículas com diâmetros maiores do que 10 nm, porém a nova tecnologia usada nas atuais experiências permitiu aos pesquisadores detectar partículas de até 2 nm — aproximadamente 10 vezes o tamanho de um átomo grande.
Esta faixa inexplorada entre os 10 e 2 nm contribuiu com mais de 90% de todas as partículas produzidas pelos tostadores a gás e elétricos abertos. Os fornos a gás e elétrico e a torradeira produziram a maior parte das UFP na faixa entre 10nm e 30nm.
O resultado dos testes deve afetar futuros estudos sobre a exposição de pessoas a partículas associadas a efeitos na saúde, principalmente porque a exposição a essas UFP no ambiente doméstico pode ser freqüentemente maior do que a exposição às mesmas em ambientes abertos.
Os pesquisadores vão continuar a pesquisar a produção de UFP por fontes domésticas. Muitos pequenos aparelhos domésticos, tais como secadores de cabelos, ferros a vapor e ferramentas elétricas, incluem elementos aquecedores que podem produzir UFP. As pessoas freqüentemente usam esses pequenos aparelhos a curtas distâncias por períodos relativamente longos, de forma que a exposição pode ser grande, mesmo que as emissões sejam baixas.
As experiências foram realizadas em uma casa-para-experiências com três dormitórios, construída no NIST e equipada para medir taxas de ventilação, condições ambientes e concentrações de substâncias contaminantes.
Artigo: L. Wallace, F. Wang, C. Howard-Reed and A. Persily. “Contribution of gas and electric stoves to residential ultrafine particle concentrations between 2 and 64 nm: Size distributions and emission and coagulation rates”. Environmental Science and Technology, DOI 10.1021/es801402v, publicado online em 30/10/2008.
Armazenar gás carbônico em rochas?…
Via EurekAlert:
The Earth Institute at Columbia University
Rochas poderiam ser mobilizadas para absorver vastas quantidades de CO2 do ar, diz estudo
Processo proposto aceleraria uma reação natural um milhão de vezes
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Grandes áreas do deserto de Oman são cobertas com carbonatos mineralizados, oriundos da reação do CO2 com rochas do manto. |
Cientistas dizem que um tipo de rocha encontrada na superfície ou em suas proximidades no Meio-Leste da nação de Oman e em outras áreas pelo mundo, pode ser mobilizada para absorver enormes quantidades do gás de efeito estufa dióxido de carbono. Seus estudos mostram que a rocha, conhecida como peridotito, reage naturalmente com o CO2, em taxas surpreendentemente altas, formando minerais sólidos — e que o processo pode ser acelerado em um milhão de vezes, ou mais, com métodos simples de perfuração e injeção. O estudo será publicado na edição desta semana de Proceedings of the National Academy of Sciences.
Peridotito compreende a maior parte ou quase toda a rocha no manto que fica por baixo da crosta terrestre. Ela começa a cerca de 20 quilômetros ou mais abaixo, porém, ocasionalmente, pedaços são exumados quando as Placas Tectônicas colidem e empurram o manto para a superfície, como acontece em Oman. Os geólogos já sabiam que, quando exposta ao ar, a rocha podia reagir rapidamente com o CO2, formando um carbonato sólido tal como o calcário ou o mármore. Entretanto, esquemas para transportá-la até usinas de energia, moê-la e combiná-la com os gases das chaminés tinham sido encarados como caros demais ou com baixo retorno energético. Os pesquisadores alegam que a descoberta de altas taxas de reação subterrânea, anteriormente ignoradas, significa que o CO2 pode ser enviado para lá artificialmente e com um custo muito menor. “Este método propiciaria um processo de baixo custo, seguro e permanente para capturar e armazenar o CO2 da atmosfera”, afirma o autor principal, o geólogo Peter Kelemen.
Kelemen e o geoquímico Juerg Matter, ambos do Observatório da Terra Lamont-Doherty da Universidade de Colúmbia, fizeram esta descoberta durante trabalhos de campo no deserto de Oman, onde trabalharam por anos a fio. Sua área de estudos, uma área do tamanho de Massachusetts (ou seja, de Alagoas), praticamente nua, de peridotito exposto, é recruzada na superfície com terraços, veios e outras formações de minerais carbonatados, formados rapidamente em eras recentes, quando os minerais na rocha reagiram com o ar ou a água repletos de CO2. Até 10 vezes mais carbonatos jazem em veios subterrâneos; mas se pensava, antes, que esses veios fossem formados por processos sem conexão com a atmosfera e que fossem tão antigos como a rocha, com seus 96 milhões de anos. Entretanto, usando a datação convencional com isótopos de carbono, Kelemen e Matter demonstraram que os veios subterrâneos são também bem jovens — 26.000 anos em média — e ainda estão sendo ativamente criados, à medida em que as águas ricas em CO2 na superfície percolam em direção ao fundo. Várias amostras subterrâneas foram convenientemente expostas em cortes recém abertos em estradas. Ao final, Kelemen e Matter estimam que o peridotito de Oman esteja absorvendo naturalmente entre 10.000 a 100,000 toneladas de carbono por ano — muito mais do que qualquer um poderia pensar. Da mesma forma, são conhecidas grandes áreas de peridotito exposto nas ilhas do Pacífico de Papua-Nova Guiné e Caledônia, e ao longo das costas da Grécia e da antiga Yugoslávia; depósitos menores ocorrem no Oeste dos EUA e em vários outros lugares.
Os cientistas afirmam que o processo de aprisionar o carbono nas rochas pode ser acelerado 100.000 vezes ou mais, simplesmente perfurando o solo e injetando água quente com CO2 pressurizado. Uma vez que a reação tenha sido assim disparada, ela naturalmente gera calor — e o calor, por sua vez, acelera a reação, fraturando grandes volumes de rochas, o que expõe esta a reagir com ainda mais água rica em CO2. O calor gerado pela própria Terra também ajuda, uma vez que. quanto mais se desce, maior é a temperatura. (O peridotito exposto em Oman penetra até cerca de 5 km de profundidade.) Os cientistas dizem que uma tal reação em cadeia precisaria de pouca energia, após desencadeada. Levando em conta os desafios de engenharia e outras dificuldades, eles afirmam que Oman sozinho poderia absorver provavelmente algo em torno de 4 bilhões de toneladas de carbono atmosférico por ano — uma parte substancial das 30 bilhões de toneladas emitidas pela humanidade para a atmosfera anualmente, principalmente por meio da queima de combustíveis fósseis. Com a formação de grandes quantidades de sólidos no subsolo, fendas e expansões irão produzir micro-terremotos — porém nada que seja prontamente perceptível para as pessoas, diz Kelemen.
“Ainda bem que temos este tipo de rochas na região do Golfo”, disse Matter. Grande parte do petróleo e gás é produzido ali e Oman está construindo novas usinas de energia elétrica a gás que se tornarão grandes fontes de CO2 que podem ser bombeadas para o subsolo.
Matter tem trabalhado em outro projeto distinto na Islândia, onde outro tipo de rocha, o basalto vulcânico, também se mostra promissor para absorver o CO2 produzido por usinas elétricas. Os testes lá estão previstos para começar na primavera de 2009, em parceria com a Reykjavik Energy e as universidades da Islândia e de Toulouse (França).
De acordo com os cientistas, a companhia estatal Petroleum Development Oman, está interessada em um programa piloto.
Kelemen declarou: “Nós vemos este como apenas um dentre vários processos de aprisionamento de carbono. Seria um grande erro pensar que estaríamos à procura de apenas uma coisa que resolvesse tudo”.
O artigo, “In situ carbonation of peridotite for CO2 storage,” está disponível em http://www.pnas.org/content/early/2008/10/31/0805794105.full.pdf+html, ou dos autores, ou ainda através da Proceedings of the National Academy of Sciences: PNASnews@nas.edu.
Uma aspirina realmente “verde”
Via EurekAlert:
Plantas nas Florestas Emitem “Aspirina” para Lidar com Estresse; Uma Descoberta que Pode Ajudar a Agricultura
18 de Setembro de 2008
Thomas Karl. (Photo de Carlye Calvin, ©UCAR.) |
BOULDER — Plantas em uma floresta respondem ao estresse produzindo significativas quantidades de uma substância química análoga à aspirina, foi o que os cientistas descobriram. A descoberta, feita pelos cientistas do Centro Nacional para Pesquisa Atmosférica (National Center for Atmospheric Research = NCAR), abre novas avenidas para a pesquisa sobre o comportamento das plantas e seu impacto na qualidade do ar, bem como tem o potencial para dar a agricultores um alerta antecipado de problemas com suas plantações.
“Diferentemente das pessoas, a quem se prescreve aspirina como um antitérmico, as plantas têm a capacidade de produzir sua própria mistura de substâncias químicas análogas à aspirina, disparando a formação de proteínas que aumentam suas defesas bioquímicas e reduzem os danos”, diz o cientista do NCAR Thomas Karl, que liderou o estudo. “Nossas medições mostraram significativas quantidades da substância química que pode ser detectada na atmosfera quando as plantas respondem a secas, temperaturas extremas ou outros fatores causadores de estresse”.
Há anos que os cientistas sabem que as plantas no laboratório podem produzir salicilato de metila, que é uma variante química do ácido acetilsalisílico ou aspirina. Mas os pesquisadores nunca tinham detctado antes o salicilato de metila em um ecossistema, ou verificado que as plantas emitem essa substância química em quantidades significativas na atmosera.
A equipe de cientistas relatou suas descobertas na semana passada na Biogeosciences. A pesquisa foi financiada pela Fundação Nacional de Ciências (National Science Foundation), patrocinadora do NCAR.
Uma descoberta inesperda
Os pesquisadores não pensavam que poderiam encontrar salicilato de metila em uma floresta e a equipe do NCAR descobriu a substância por acidente. Eles dispuseram instrumentos especializados, no ano passado, em um bosque de nogueiras próximo de Davis, Califórnia, para monitorar as emissões das plantas de certos compostos orgânicos voláteis (volatile organic compounds = VOCs). Estes compostos hidrocarbônicos são importantes porque eles podem se combinar com emissões industriais, afetando a poluição atmosférica e também podem influenciar o clima local.
Alex Guenther examina as folhas de uma nogueira do bosque na Califórnia onde uma equipe de cientistas do NCAR descobriu que as plantas emitem salicilato de metila. (Foto de Carlye Calvin, ©UCAR.) |
Quando os cientistas do NCAR revisaram suas medições, para sua surpresa descobriram que as emissões dos VOCs incluíam salicilato de metila. Os níveis das emissões de salicilato de metila aumentavam muito quando as plantas, que já estavam estressadas por uma seca local, passaram por um frio extremo durante as noites, seguidas de altas pronunciadas na tmperatura diurna. Os instrumentos montados em torres a cerca de 30 metros acima do chão mediram cerca de até 0,025 miligramas de salicilato de metila emitidos por uma área de um pé quadrado de floresta a cada hora.
Karl e seus colegas especulam que o salicilato de metila pode ter duas funções. Uma delas é estimular as plantas a iniciarem um processo conhecido como resistência sistêmica adquirida, que é análoga à resposta imunológica em um animal. Isto ajuda a planta a resistir e a se recuperar de doenças.
O salicilato de metila também pode ser um mecanismo através do qual uma planta estressada se comunica com as plantas vizinhas, alertando-as para a ameaça. Os pesquisadores demonstrarm em laboratório que uma planta pode aumentar suas defesas se estiver ligada, de alguma maneira, a outra planta que esteja emitindo essa substância. Agora que a equip do NCAR demonstrou que o salicilato de metila pode se acumular na atmosfera acima de uma floresta estressada, os cientistas especulam que as plantas podem usar a substância para ativar um sistema imunológico por todo um ecossistema.
“Essas descobertas são uma prova tangível de que existe uma comunicação de planta-a-planta a nível de ecossisstema”, afirma o cientista Alex Guenther do NCAR, um co-autor do estudo. “Parece que as plantas têm a capacidade de se comunicar por meio da atmosfera”.
Implicações para os agricultores
Os cientistas do NCAR usaram torres especialmente equipadas para medir as emissões das plantas acima da cobertura de um bosque de nogueiras.(Foto de Carlye Calvin, ©UCAR.) |
A descoberta levanta a possibilidade de que os agricultores, adminstradores de florestas e outros possam, eventualmente, ser capazes de começar a monitorar as plantas para detectar sinais antecipados de uma doença, de uma infestação de isetos, ou outro tipo de estresse. No presente, eles freqüentemente não sabem se um ecossistema está doente até que haja indícios visíveis, tais como folhas mortas.
“Um sinal químico é uma forma muito sensível para a detecção de estresse nas plantas e pode ser uma ordem de magnitude mais eficaz do que inspeções visuais”, diz Karl. “Se tivermos um sinal de alarme sensível que possa ser medido no ar, podemos tomar providências bem antes, tais como aplicar pesticidas. Quanto antes for detectado que alguma coisa está acontecendo, maior será o benefício em termos de usar menos pesticidas e cuidar melhor das plantações”.
A descoberta também pode auxiliar os cientistas a resolver um mistério capital acerca dos VOCs. Por anos, os cientistas que estudam a atmosfera vêm especulando que existem mais VOCs na atmosfera do que eles são capazes de encontrar. Agora, parce que uma parte faltante desses VOCs pode ser salicilato de metila e outros hormônios das plantas. Essa descoberta pode auxiliar os cientistas a melhorar a avaliação do impacto dos VOCs no comportamento de nuvens e na emissão de ozônio ao nível do solo, um polunte importante.
The University Corporation for Atmospheric Research manages the National Center for Atmospheric Research under sponsorship by the National Science Foundation. Any opinions, findings and conclusions, or recommendations expressed in this publication are those of the author(s) and do not necessarily reflect the views of the National Science Foundation.
Acerca do artigo
Título: “Chemical sensing of plant stress at the ecosystem scale”
Autores: T. Karl, A. Guenther, A. Turnipseed, E.G. Patton, K. Jardine
Publicação: Biogeosciences, 8 de setembro de 2008
