Como os cientistas começam a desvendar os sons desconhecidos da terra:doublebet app

Os ecologistas sabem há muito tempo que a terra abaixo dos nossos pés abriga maior diversidade e quantidadedoublebet appvida que quase qualquer outro lugar do planeta. Para o leigo, o solo parece pouco mais que uma camada compactadoublebet appterra suja. Mas, na verdade, o solo é um cenário labirínticodoublebet apptúneis, cavidades, raízes e detritosdoublebet appdecomposição.

Em apenas uma xícaradoublebet appterra, os pesquisadores já contaram até 100 milhõesdoublebet appformasdoublebet appvida,doublebet appmaisdoublebet app5 mil espécies. Os moradores do subsolo variamdoublebet appfungos e bactérias microscópicas, ácaros e colêmbolos do tamanho da pontadoublebet appum lápis, até centopeias, lesmas e minhocas que podem chegar a maisdoublebet appum metrodoublebet appcomprimento. Junto a eles, existem as toupeiras, ratos e coelhos que vivem ao menos parte das suas vidasdoublebet apptúneis e covas subterrâneas.

"É uma biodiversidade extraordinária", afirma Uffe Nielsen, biólogo do solo da Universidade do Oestedoublebet appSydney, na Austrália. E também é vital — coletivamente, essas comunidades subterrâneas formam grande parte da base da vida do planeta, desde os alimentos que comemos até o ar que respiramos.

Atualmente, no campo relativamente novo conhecido como bioacústica do solo — que alguns preferem chamardoublebet appbiotremologia ou ecoacústica do solo —, cada vez mais biólogos estão capturando ruídos subterrâneos para abrir uma janela para esse mundo complexo e misterioso.

Eles descobriram que um simples prego metálico fixado na terra pode funcionar como uma espéciedoublebet appantenadoublebet appcabeça para baixo, se for equipado com os sensores corretos. E, quanto mais os pesquisadores escutam, mais se torna evidente como é vibrante a vida no solo sob nossos pés.

Espionar essa cacofoniadoublebet appsons subterrâneos promete revelar não apenas quais formasdoublebet appvida residem abaixo dos nossos pés, mas também como elas passamdoublebet appexistência - como elas comem ou caçam, como deslizam umas sobre as outras sem serem notadas e como tamborilam, sapateiam ou cantam para chamar a atenção dos demais.

Para Nielsen, a vida no subsolo "é uma caixa preta. À medida que a abrimos, percebemos como nosso conhecimento é pequeno."

A compreensão dessa vida no subsolo é importante porque a ecologia do solo é fundamental. "O solo ajuda a transformar elementos nutrientes como carbono, nitrogênio, fósforo e potássio, que alimentam as plantas, para termos comida, florestas ou para preencher o ar com oxigênio e todos nós podermos respirar", segundo Steven Banwart, pesquisador do solo, agricultura e da água da Universidadedoublebet appLeeds, no Reino Unido.

Banwart é um dos autoresdoublebet appuma análise das funções do solo, publicada na revista Annual Review of Earth and Planetary Sciences. Minhocas, larvas, fungos, bactérias e outros decompositores estão envolvidosdoublebet apptodas as etapas.

E cada organismo do solo produzdoublebet appprópria trilha sonora. Larvas que se alimentamdoublebet appraízes emitem cliques curtos enquanto rompem as fibras dadoublebet apprefeição. Minhocas sussurram enquanto se arrastam pelos túneis, da mesma forma que as raízes das plantas à medida que empurram grãosdoublebet appterra, como relataram pesquisadores suíçosdoublebet app2018.

Mas as raízes se movem mais lentamente que as minhocas edoublebet appvelocidade mais constante. Diferenciando esses sons, os estudiosos da acústica do solo pretendem esclarecer questões que ainda estão sem resposta, como: quando as raízes das plantas crescem? à noite? durante o dia? somente quando chove?

Ruídos do solo são úteis para os animais

Nós, seres humanos, podemos ser os últimos a descobrir essa trilha sonora subterrânea.

Os pássaros podem ser frequentemente vistos pulando nos gramados com a cabeçadoublebet appriste. Pesquisadores acreditam que isso ocorre porque eles estão ouvindo as larvas e minhocas embaixo da terra. Muitas vezes, eles bicam o solo no momento certo para puxardoublebet apppresa desprevenida.

Já a tartaruga-da-madeira da América do Norte beneficia-se da atenção dada pelas minhocas às vibrações causadas pela quedadoublebet appchuva. A tartaruga pisa forte sobre o solo para imitar a chuva,doublebet appforma que as minhocas vêm à superfície e se tornam um lanche suculento para o réptil.

As vibrações subterrâneas podem também ser fundamentais para sinais que parecem ser propositais. Acredita-se que os ratos-toupeira, que vivemdoublebet apptocas subterrâneas, possam comunicar-se com os demais nas proximidades batendo suas cabeças ou os pés contra as paredes dos seus túneis.

Também já se observou que as formigas cortadeiras criam ruídos quando ficam enterradas durante escavações nos formigueiros, para que outras formigas trabalhadoras corram até o local e comecem a cavar para resgatar a companheira.

Alguns desses sons subterrâneos são audíveis para o ouvido humano, mas muitos têm frequência e volume altos ou baixos demais. Para estes, os pesquisadores utilizam instrumentos como sensores piezoelétricos, que funcionam como os microfonesdoublebet appcontato que você pode fixar a um violão.

Fixados a um prego enterrado no solo, que pode ter até 30 cmdoublebet appcomprimento, esses sensores detectam vibrações que os pesquisadores convertemdoublebet appsinais eletrônicos e amplificam até que os seres humanos possam ouvi-los.

'Cantosdoublebet apppássaros'

Carolyn-Monika Görres, ecologista da paisagem da Universidadedoublebet appGeisenheim, na Alemanha, ficou surpresa ao descobrir o quanto podem revelar os ruídos subterrâneos.

Görres estuda as larvasdoublebet appbesouros que se alimentamdoublebet appraízes, conhecidas como larvas brancas. Seu interesse específico é pelos gases que essas larvas emitem, como metano. Os biólogos suspeitam que esses pequenos insetos, pertencentes a várias espécies, são responsáveis por quantidades substanciaisdoublebet appemissões climáticas, devido aos seus imensos números. Estima-se que os cupins, por exemplo, produzem cercadoublebet app1,5% das emissões globaisdoublebet appmetano. Comparativamente, as emissões da mineraçãodoublebet appcarvão representam 5-6%.

Inicialmente, Görres ficou desorientada. Como ela saberia quantas dessas larvas com centímetrosdoublebet appcomprimento viviamdoublebet appum pedaçodoublebet appsolo? "Tradicionalmente, você cava o solo para ver o que há ali", ela conta. "Mas, assim, tudo fica danificado."

Por isso, Görres foidoublebet appbicicleta até pradarias e florestas perto dadoublebet appcidade e enterrou duas dúziasdoublebet appsensores acústicos no solo para gravar as larvas cuidando das suas atividades. Ela conta que, quando mostra as gravações para outras pessoas, "alguns dizem que parece o rangidodoublebet appuma árvore. Outros ouvem pedaçosdoublebet applixa sendo esfregados entre si."

Görres aprendeu a diferenciar as duas espéciesdoublebet applarvas brancas que ela estuda — o besouro-comum (Melolontha melolontha) e o besouro-da-floresta (Melolontha hippocastani) — devido a um zumbido que é similar ao canto estridente (estridulação) das cigarras e dos gafanhotos acima da terra.

As larvas produzem esse som esfregando suas mandíbulas. "Pode-se dizer que elas rangem os dentes para falar com as demais embaixo da terra", descreve Görres. "A beleza dessas estridulações é que elas parecem ser específicas para cada espécie, como os cantos dos pássaros."

Quando as larvas se transformamdoublebet apppupas, elas alteram seu mecanismodoublebet appproduçãodoublebet appruídos, girando o abdômen dentro dadoublebet appcarapaça e batendo-o contra a parede da carapaça. Mas por que elas fazem isso? O motivo não está claro.

Acima do solo, os sons estridentes dos insetos atraem parceiros sexuais. Mas, para as larvas, "a reprodução ainda não é importante", segundo Görres. Para aprender mais, a ecologista (que apelidou seu projeto acústico do solodoublebet app"Twitter subterrâneo") encheu recipientes com solo arenoso do habitat natural dos insetos, acrescentou fatiasdoublebet appcenouras para manter as larvas felizes e as levou para o seu laboratório.

Ela observou que as larvas mantidas sozinhas raramente emitiam sons. Mas, se houvesse maisdoublebet appuma no mesmo recipiente, elas cantavam - e muito! Um triodoublebet applarvasdoublebet appbesouros estridulou por 682 vezesdoublebet appsuas primeiras duas horas e meia juntas.

Görres suspeita que as larvas cantem para afastar as demais. As larvas comem insistentemente — "seu único propósito na vida é ganhar biomassa", segundo ela — e, se muitas larvas dividirem o mesmo pedaçodoublebet appsolo, elas começam a canibalizar-se. Em apoio a essa teoria, Görres indica que os cientistas já identificaram larvas mudandodoublebet appcurso para evitar pupas que estão batendo seus abdomens.

O som é barato

Quando falamos sobre sons, referimo-nos principalmente às ondasdoublebet apppressão que viajam através do ar. Quando atingem os nossos ouvidos, elas fazem vibrar os tímpanos e nossos cérebros, por fim, traduzem essas oscilaçõesdoublebet appsons.

Mas essas ondas também podem mover-se atravésdoublebet appoutros meios, como a água ou o solo. Os elefantes conhecem bem esse processo. Eles vocalizam um estrondodoublebet appbaixa frequência que se propaga através do solo, permitindo que eles façam contato com irmãos distantes que captam os sinais com a sola dos pés.

As emissões acústicas também podem viajar por diferentes meios ao mesmo tempo. Grilos-toupeira machos (Gryllotalpa major) cavam tocasdoublebet appformadoublebet appchifre no solo arenoso,doublebet apponde estridulam esfregando suas asas. Esse gorjeio serve para cortejar as fêmeas que estão voando no ar, mas ele também viaja na formadoublebet appvibrações através do solo, onde pode afastar outros grilos machos nas suas próprias tocas subterrâneas.

Alguns animais adaptaram seus ouvidos para captar melhor essas vibrações transmitidas atravésdoublebet appsubstratos. No Deserto da Namíbia, vive a toupeira-dourada - um pequeno mamífero peludodoublebet apphábitos noturnos e quase cego. À noite, a toupeira caça cupins nas dunas "nadando" através da areia, comdoublebet appcabeça e os ombros submersos.

Os biólogos acreditam que ela faça isso para ouvir a presa. Um dos ossículos do ouvido médio da toupeira é muito grande. Pesquisadores acreditam que isso ajuda o animal a captar vibrações transmitidas pelo solo,doublebet appum processo similar ao verificado com ondas sonoras aéreasdoublebet appouvidos humanos.

Já as cobras recebem sinais vibratórios através dos sensores nas suas mandíbulas, enquanto a toupeira-nariz-de-estrela possui um nariz estranho com tentáculos, que pode captar vibrações. E muitos insetos possuem sensores mecânicos nas patas que registram pulsos no solo.

Faz todo sentido que os animais subterrâneos incorporem o som às suas vidas, segundo Matthias Rillig, ecologista do solo da Universidade Livredoublebet appBerlim, na Alemanha. "O som é um sinaldoublebet appalta velocidade que tem custo muito baixo", afirma ele - certamente menor que o da produçãodoublebet appsubstâncias como feromônios para comunicação.

O som também tende a viajar mais rápido e mais longe que os sinais químicos. O estrondodoublebet appum elefante pode propagar-se por quilômetros. Já as vibrações criadas por um pequeno inseto subterrâneo podem atingir apenas algumas dezenasdoublebet appcentímetros — mas,doublebet appum mundo medidodoublebet appgrande partedoublebet appmicrômetros, esta ainda é uma longa distância.

Plantas e fungos na escuta

Mas existem outras formasdoublebet appvida, além dos insetos, que detectam essas vibrações subterrâneas e fazem uso delas?

Rillig começou um projetodoublebet appque ele e Maeder trazem para o laboratório criaturas minúsculas, como colêmbolos e ácaros do solo, e os acompanham por horas para testar quanto barulho eles fazem, isoladamente oudoublebet appgrupos com outras espécies. O ecologista imagina se os fungos poderiam ser capazesdoublebet appregistrar os sons desses micropredadores e afastar-se dos locais onde eles se reúnem, já que alguns deles gostamdoublebet appcomer filamentos fúngicos.

"Ou um fungo poderia reagir a indicações sonorasdoublebet appperigo aumentando a produçãodoublebet appesporos", afirma Rillig. Isso ajudaria a garantir a dispersão dos seus genes antes que ele seja comido.

Já existem evidênciasdoublebet appque as plantas, pelo menos, fazem uso do som para auxiliar nadoublebet appsobrevivência. A ecologista evolutiva Monica Gagliano ofereceu a plantasdoublebet appervilha (Pisum sativum) a opçãodoublebet appfazer crescer suas raízesdoublebet appdiferentes tubosdoublebet appplástico. Todos os tubos foram preenchidos com solo para os testes, mas alguns foram expostos às vibraçõesdoublebet appfluxodoublebet appágua (correndo atravésdoublebet appum cano no ladodoublebet appfora do tubo).

Gagliano, do Laboratóriodoublebet appInteligência Biológica da Universidade Southern Cross, da Universidade do Oeste da Austrália e da Universidadedoublebet appSydney, todas na Austrália, relatou que as plantasdoublebet appervilha favoreceram o crescimentodoublebet appraízesdoublebet appdireção ao som da água, mesmo que a água não fosse acessível para as plantas e que nenhuma umidade pudesse vazar para os tubos.

Controledoublebet apppragas

Alémdoublebet appinformar os ecologistas, a acústica subterrânea poderá nos ajudar a cuidar melhor do meio ambiente e detectar pragas que causam prejuízosdoublebet appbilhõesdoublebet appdólares todos os anos.

Em 1478, "escaravelhos do pasto estavam causando danos significativos às pradarias dos Alpes suíços, ao ponto do bispodoublebet appLausanne excomungar os herbívoros invasores", segundo escreveram cientistasdoublebet appum estudodoublebet app2015 sobre insetos que se alimentamdoublebet appraízes.

Para indicar um exemplo atual, infestações da broca-da-raiz-da-videira, Vitacea polistiformis, podem reduzir a produção dos vinhedosdoublebet appaté 47%.

Sem uma formadoublebet appidentificar as infestações, os administradoresdoublebet appcampos muitas vezes precisam recorrer ao controledoublebet apppragas, como a aplicaçãodoublebet apppesticidasdoublebet appcobertura, segundo Louise Roberts, especialistadoublebet appbioacústica da Universidade Cornell, nos Estados Unidos. "Mas isso mata todo tipodoublebet appvida subterrânea".

Muitas vezes, seria suficiente tratar apenas partesdoublebet appum campodoublebet appplantio oudoublebet appgolfe, pois os insetos do solo tendem a se reunir. "Mas, para que isso funcione, você precisa saber onde as pragas estão", adverte ela.

Por isso, Roberts e seus colegas estão conduzindo um estudo para verificar se os administradoresdoublebet appcampos podem colocar sensores no gramado e usar as frequências dos sons coletados para identificar infestaçõesdoublebet apppragas subterrâneas e suas espécies. O trabalho estádoublebet appandamento, mas os primeiros resultados sugerem que isso é possível, segundo Roberts.

A influência humana

Paradoublebet appdecepção, os pesquisadores estão descobrindo que nem tudo que eles detectam no solo é novo e exótico. Alguns ruídos são inquietantemente familiares. Quando Marcus Maeder ouve os sons subterrâneos do seu país natal, a Suíça, ele consegue "ouvir locaisdoublebet appconstrução e rodovias que estão distantes. Até aviões."

Ainda não se sabe ao certo qual o impacto da poluição sonora humana sobre a vida subterrânea. Para Matthias Rillig, "é difícil acreditar que não haja impacto nenhum". E os cientistas também estão descobrindo que a orquestra subterrâneadoublebet appatividade animal começou a ficardoublebet appsilênciodoublebet appgrandes trechosdoublebet appterra, particularmente nas fazendasdoublebet appagricultura intensiva, onde "as coisas ficam quietas", segundo Maeder.

A redução do ruído indica diminuição da biodiversidade e, portanto, solo menos saudável. Isso coincide com um relatório recente da Organização das Nações Unidas para a Alimentação e a Agricultura (FAO) que concluiu que um terço da terra do mundo já sofreu degradação pelo menos moderada, muitas vezes devido à agricultura.

Para Maeder, talvez a acústica do solo ajude mais pessoas a perceber a importância do que estádoublebet apprisco. Ele começou um projetodoublebet appciência cidadã que empresta sensores acústicos para as pessoas na Suíça ouvirem por si próprias a atividade subterrânea. As gravações estão sendo reunidasdoublebet appuma biblioteca nacionaldoublebet appsons do solo, na esperançadoublebet appincentivar a conscientização.

Até o momento, a demanda é alta, segundo Maeder. "Os sensores estão sempre emprestados."

*Este artigo foi publicado originalmente na revista jornalística independente Knowable, da editora americana Annual Reviews, e republicado pelo site BBC Future. Leia a versão original (em inglês).

- O texto foi publicado originalmentedoublebet apphttp://vesser.net/vert-fut-61793019

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