Como os sensores de poluição do ar podem encontrar a vida selvagem

Rastrear a biodiversidade em todo o mundo é incrivelmente desafiador; os programas nacionais de monitoramento diferem amplamente, a maioria dos dados coletados é errática e pouco é compartilhado publicamente.

Mas os cientistas podem ter encontrado uma solução surpreendente: os filtros já usados ​​em todo o mundo para monitorar a poluição do ar.

Há décadas, esses dispositivos capturam involuntariamente grandes quantidades de DNA ambiental de animais e plantas. Os cientistas dizem que isso pode ser usado para nos ajudar a entender as mudanças passadas e futuras na biodiversidade.

Um novo estudo realizado por cientistas canadenses e britânicos descobriu que as estações de monitoramento da qualidade do ar coletaram inadvertidamente uma grande variedade de DNA de animais e plantas em 2021 e 2022. Ele diz que os dados capturados podem ser "uma virada absoluta no rastreamento e monitoramento da biodiversidade" em todo o mundo.

Em um caso de teste, os cientistas recuperaram DNA ambiental de mais de 180 plantas, fungos, insetos, mamíferos e anfíbios diferentes de filtros de qualidade do ar localizados na Escócia e Londres de setembro a outubro de 2021 e abril e maio de 2022. representam uma tremenda oportunidade para coletar dados de biodiversidade de alta resolução em escala nacional", concluem os cientistas no estudo.

"Ficamos muito surpresos ao identificar com sucesso mais de 180 táxons de apenas dois instrumentos", diz Joanne Littlefair, uma das coautoras do estudo e professora de ciências biológicas na Queen Mary University of London. Os animais incluíam pequenas corujas, tritões lisos e 80 tipos diferentes de árvores e plantas. Os pesquisadores não identificaram nenhuma espécie incomum ou movimentos populacionais em sua amostragem inicial. Eles dizem que isso mostra que o DNA coletado é local e "não veio de um continente diferente".

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No estudo, os cientistas extraíram o DNA ambiental transportado pelo ar, derramado na forma de células da pele, saliva, cabelo e fezes, dos filtros e analisaram primers específicos, marcadores moleculares, comparando seus resultados com as bibliotecas de referência online.

Elizabeth Clare, principal autora do estudo e professora assistente de ecologia molecular na Universidade de York, no Canadá, diz que as descobertas são "realmente empolgantes", pois mostram que a infraestrutura existente pode ser aproveitada para a pesquisa da biodiversidade.

"Já existe infraestrutura instalada e podemos coletar material incrivelmente valioso como subproduto de sua operação", diz Clare.

Isso significa que as redes de qualidade do ar existentes e estabelecidas podem ser uma enorme fonte inexplorada de dados de biodiversidade, de acordo com Andrew Brown, principal cientista do National Physical Laboratory, que gerencia as redes da Agência Ambiental do Reino Unido.

Em todo o mundo, as estações de qualidade do ar coletam dados diariamente ou semanalmente de maneira altamente regulamentada e padronizada, diz Brown - o que significa que eles estão "coletando exatamente a mesma coisa, exatamente da mesma maneira, dia após dia".

O DNA ambiental pode ajudar a monitorar espécies como fungos, difíceis de identificar usando métodos convencionais (Crédito: Craig Joiner / Getty Images)

Mark McCauley, pesquisador da Universidade da Flórida, diz que os filtros de ar não apenas ajudam a fornecer informações importantes sobre quais espécies estão presentes em um local específico, mas também permitem que os cientistas analisem "como as mudanças nessas espécies ocorrem em escalas geográficas e temporais que teria sido imprevisto até recentemente".

O monitoramento regular fornecido pelos filtros de ar é "inédito na ciência da biodiversidade" e crucial para entender as mudanças nas espécies, pois permite que os cientistas estudem a dinâmica das populações de animais e vejam como elas estão mudando ao longo do tempo, diz Clare.

Ao contrário de amostras únicas, essas medições repetidas podem "fornecer uma imagem realmente completa do que está acontecendo na área", diz Clare. “Você pode detectar a migração de uma população [particular], a chegada de uma nova espécie ou uma mudança de paisagem [devido a] mudanças climáticas”.