Marina Silva de Brito
No dia 14 de maio de 2020, a aluna do programa de Pós-graduação em Biodiversidade Vegetal e Meio Ambiente do Instituto de Botânica de São Paulo (IBt),
Marina Silva de Brito, defendeu sua dissertação de Mestrado intitulada: “Influência das condições meteorológicas e da concentração de ozônio nas trocas gasosas de Astronium graveolens Jacq.”.
A banca examinadora foi composta pela orientadora Dra. Regina Maria de Moraes do Núcleo de Pesquisa em Ecologia (IBt), pela Dra. Adalgiza Fornaro do Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas (IAG/USP) e pela Dra. Catarina de Carvalho Nievola do Núcleo de Pesquisa em Plantas Ornamentais (IBt).
Influência das condições meteorológicas e da concentração de ozônio nas trocas gasosas de Astronium graveolens Jacq.
ABSTRACT
The anthropic action has contributed to the increase of pollution levels in the biosphere. Ozone is a gaseous pollutant toxic to human and plant health. In plants, O3 enters through stomata, a structure also controlled by external factors, such as temperature, relative humidity and solar radiation, among others. Upon entering the leaf, O3 is reduced, generating reactive oxygen species, which can oxidize vital molecules, such as lipids, proteins and nucleic acids. The strong oxidation induced by O3, can affect several processes in plants, such as gas exchange, with reflexes on growth and development. The objective of this study was to determine which environmental factors, including air quality and meteorological factors, have a greater influence on the gas exchange of the species Astronium graveolens Jacq .. This species is native of Atlantic Forest and sensitive to O3. Young individuals about 30 cm tall were potted and exposed on a standard basis in an open area at the Fitotério of the Biosciences Institute of the University of São Paulo. The rates of net carbon assimilation (A), stomatal conductance (gs), transpiration (E), vapor pressure deficit (VPD), photosynthetically active radiation (PAR) and soil relative humidity (SRU) were measured weekly from September/2018 until March/2019, in three periods of the day: morning (9 am to 10 am), noon (11 am to 12 pm) and afternoon (2 pm to 3 pm) in leaves with expanded limbus, referring to the 3rd or 4th node from the apex (n = 10). The data of air temperature (T), relative humidity (RH), wind speed (Ws) and Precipitation were provided by the Department of Geography of the University of São Paulo. The O3 concentration was obtained through a station of the Environmental Agency of the State of São Paulo (CETESB), installed next to the site. Principal Component Analysis (PCA) was used, which made it possible to identify correlations between biotic variables: A, E, gs, and abiotic variables: T, RH, Ws, PAR, VPD, SRU and accumulated ozone concentration. The first two ordering axes concentrated 64% of the total variability of the data. The variables that showed the highest correlation with axis 1 were gs (r = 0.45), VPD (r = -0.39), E (r = 0.39), RH (r = 0.37), A (r = 0.36), Ws (r = -0.27) and PAR (r = -0.18). In axis 2, the correlated variables were RH (r = 0.47), O3 (r = – 0.43) and T (r = – 0.39). The variables associated with reduced gas exchange rates were VPD, T, Ws and PAR, which showed high values mainly in the afternoon. In the morning, the plants showed higher rates of gas exchange, compared to midday and afternoon. Meteorological conditions, especially VPD, were unfavorable to O3 absorption, causing stomatal limitation, therefore, even with high O3 concentration, there was no association between O3 and reduced gas exchange, nor manifestation of visible leaf injuries.
Keywords: gas exchange, ozone, meteorological conditions
RESUMO
A ação antrópica vem contribuindo para o aumento dos níveis de poluição da biosfera. O ozônio é um poluente gasoso tóxico para a saúde humana e dos vegetais. Nas plantas, o O3 entra através dos estômatos, estrutura controlada também por fatores externos, como temperatura, umidade relativa e radiação solar, entre outros. Ao entrar na folha, o O3 é reduzido e são formadas as espécies reativas de oxigênio, que podem oxidar moléculas vitais, como lipídeos, proteínas e ácidos nucléicos. A forte oxidação induzida pelo O3, pode afetar diversos processos nos vegetais, como as trocas gasosas, com reflexos no crescimento e desenvolvimento. O objetivo deste estudo foi determinar quais fatores ambientais, incluindo a qualidade do ar e os meteorológicos, exercem maior influência nas trocas gasosas da espécie Astronium graveolens Jacq.. Esta espécie é nativa da Mata Atlântica e sensível ao O3. Indivíduos jovens com cerca de 30 cm de altura foram envasados e expostos de modo padronizado em uma área aberta no Fitotério do Instituto de Biociências da Universidade de São Paulo. As taxas de assimilação líquida de carbono (A), condutância estomática (gs), transpiração (E), o déficit de pressão de vapor (DPV), a radiação fotossinteticamente ativa (RFA) e a umidade relativa do solo (URs) foram medidos semanalmente de setembro/2018 até março/2019, em três períodos do dia: manhã (9h às 10h), meio-dia (11h às 12h) e tarde (14h às 15h) em folhas com limbo expandido, referentes ao 3º ou 4º nó a partir do ápice (n=10). Os dados de temperatura do ar (T), umidade relativa do ar (URar), velocidade do vento (VV) e precipitação foram fornecidos pelo Departamento de Geografia da Universidade de São Paulo. A concentração de O3 foi obtida através de uma estação da Companhia Ambiental do Estado de São Paulo (CETESB), instalada ao lado do local. Foi utilizada uma Análise de Componentes Principais (ACP), que possibilitou identificar correlações entre as variáveis bióticas: A, E, gs, e variáveis abióticas: T, URar, VV, RFA, DPV, URs e concentração acumulada de ozônio. Os dois primeiros eixos de ordenação concentraram 64 % da variabilidade total dos dados. As variáveis que apresentaram maior correlação com o eixo 1 foram: gs (r = 0,45), DPV (r = -0,39), E (r = 0,39), URar (r = 0,37), A (r = 0,36), VV (r = -0,27) e RFA (r = -0,18). No eixo 2, as variáveis correlatas foram: URs (r = 0,47), O3 (r = – 0,43) e T (r = – 0,39). As variáveis associadas à redução das taxas de trocas gasosas foram: DPV, T, VV e RFA, que apresentaram valores altos principalmente no período da tarde. No período da manhã, as plantas apresentaram taxas mais altas de trocas gasosas, comparando com meio-dia e tarde. As condições meteorológicas, principalmente o DPV, foram desfavoráveis à absorção de O3, causando limitação estomática, por isso, mesmo com concentração alta, não houve associação entre O3 e redução das trocas gasosas, nem manifestação de injúrias foliares visíveis.
Palavras-chave: trocas gasosas, ozônio, condições meteorológicas
Marina Silva de Brito
Influência das condições meteorológicas e da concentração de ozônio nas trocas gasosas de Astronium graveolens Jacq.
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