O relatório anual do Programa de Monitoramento de Zonas Húmidas H2Ohio descobriu que todas as zonas húmidas examinadas capturaram com sucesso nutrientes e lançaram uma nova luz sobre possíveis melhores práticas.
Um novo relatório sobre zonas húmidas construídas especificamente no Ohio mostra o seu sucesso na redução do escoamento de nutrientes das explorações agrícolas, validando esforços no valor de milhões de dólares para combater a proliferação de algas tóxicas.
Pesquisadores do Programa de Monitoramento de Zonas Húmidas H2Ohio desenvolveram o relatório, que utiliza dados de 10 zonas húmidas que foram restauradas desde o lançamento do programa H2Ohio em 2019. Os cientistas descobriram que cada zona húmida retinha mais nutrientes do que libertava, diminuindo as preocupações de que o oposto pudesse estar a ocorrer. A equipe também coletou novos dados sobre como as plantas podem impactar a retenção de nutrientes – um tópico amplamente inexplorado que poderia moldar futuros projetos de zonas úmidas.
Cada zona úmida do H2Ohio foi construída com um objetivo comum: capturar fósforo e nitrogênio que lixiviam das terras agrícolas antes de chegarem ao Lago Erie e se tornarem alimento para algas tóxicas. Eles variam imensamente em tamanho e estilo – por exemplo, alguns dependem de fluxo natural de água, enquanto outros incluem sistemas de bomba ativa. Os investigadores pretendiam pesquisar vários tipos de zonas húmidas para ajudar a identificar as melhores práticas para a restauração, que ainda é um campo relativamente jovem.
“Não conhecemos nenhum outro programa a nível nacional ou global que analise tantos tipos diferentes de projetos… sob um guarda-chuva semelhante”, disse Lauren Kinsman-Costello, principal líder de investigação do programa de monitorização e biogeoquímica na Kent State University. “Tem sido um verdadeiro desafio porque… tivemos que desenvolver abordagens muito específicas e diferentes para chegar a esse número final (de nutrientes capturados).”
Embora todas as zonas húmidas apresentadas no relatório retivessem nutrientes, os resultados específicos variaram significativamente. Kinsman-Costello disse que os resultados foram diferentes devido ao terreno e ao design únicos de cada projeto.
No geral, as zonas húmidas mais eficazes são aquelas construídas em antigas terras agrícolas, disse Kinsman-Costello. Essas zonas úmidas transformam essa terra de emissor de nutrientes em sumidouro de nutrientes.
“Se estiver no lugar certo e tiver os recursos certos, ele pode realmente superar seu peso”, disse ela.
Ela disse que não é preciso muita terra para causar um grande impacto. As zonas úmidas no relatório variam de 5 a 173 acres de área.
“Isto não quer dizer que as terras agrícolas em grande escala devam ser convertidas em zonas húmidas, certo? Isto é muito importante: encontrar os locais e os momentos de oportunidade onde essa conversão faz mais sentido”, disse Kinsman-Costello.
Também é melhor quando as zonas húmidas têm uma ligação directa a uma fonte externa de nutrientes – por outras palavras, uma massa de água que transporta grandes quantidades de nutrientes a jusante.
“Pensamos nas zonas húmidas como os rins da paisagem”, disse Kinsman-Costello. “Bem, eles não podem realmente ser rins se não estiverem conectados a todos os contaminantes ou poluentes que devem filtrar.”
Angela Burrow, professora assistente de ecologia e gestão de zonas húmidas na Michigan State University que não esteve envolvida na investigação, disse que o relatório fez um “excelente trabalho ao analisar como diferentes práticas de restauração podem ter impacto”.
“Não há realmente muita pesquisa sobre restauração em geral, e certamente não há muita pesquisa sobre restauração de áreas úmidas. Muitas vezes é uma prática, mas não há muita informação sobre quais são as melhores práticas?” Burrow disse.
De acordo com Burrow, isso tem sido um problema desde que o movimento ambientalista contemporâneo se desenvolveu na década de 1970.
“Inicialmente era apenas ‘Plante as plantas nativas e tudo ficará bem’. E, obviamente, essa não é a melhor maneira de projetar algo que dure a longo prazo ou que atenda às funções e serviços que desejamos”, disse Burrow.
As zonas húmidas, em particular, estão prontas para uma investigação mais aprofundada. Embora muitas vezes pareçam espaços naturais, muitos foram, na verdade, cuidadosamente projetados por humanos. São ecossistemas naturais, mas também são instrumentos criados especificamente para mudar o que está na água e como essa água se move sobre a terra.
“Há muitas práticas técnicas impulsionadas pela indústria e inovações do setor privado que contribuem consideravelmente”, disse Kinsman-Costello. Ela espera que o programa H2Ohio possa eventualmente se tornar uma espécie de laboratório para essas novas ideias.
Um dos principais desafios de projeto para muitas zonas úmidas é garantir que elas capturem nutrientes de maneira confiável, independentemente do clima. Por exemplo, uma zona húmida de “canal lateral” fica adjacente a um rio, com uma barreira que o separa. Quando o rio sobe o suficiente, a água transborda a barreira e a zona húmida recolhe a água. Isso requer uma certa quantidade de chuva, pelo que num ano de seca a zona húmida pode desviar menos água e capturar menos nutrientes. Kinsman-Costello disse que um sistema ativo de controle de água, como uma bomba, pode ajudar, embora seja mais caro.
O relatório deste ano também inclui um novo enfoque nas plantas nativas, cujo funcionamento nas zonas húmidas não é bem compreendido. Os gestores de zonas húmidas compram misturas de sementes nativas para novas zonas húmidas, mas a captura de nutrientes normalmente não é um factor que consideram, de acordo com Kevin McCluney, investigador principal da equipa de monitorização da vegetação do relatório e cientista da Bowling Green State University. Simplesmente não há muitos dados sobre quão bem as diferentes plantas nativas absorvem nutrientes.
Para descobrir isso, a equipa de monitorização da vegetação teve de determinar a quantidade de biomassa que as plantas das zonas húmidas armazenavam no subsolo. Isso incluiu a compreensão de seus sistemas radiculares. A equipe desenvolveu seu próprio método de amostragem, que envolveu a coleta de amostras de solo com 20 cm de profundidade e a filtragem das raízes, algumas das quais tinham apenas um milímetro de espessura. McCluney disse que levava até uma hora para coletar uma única amostra e outras duas horas ou mais para processá-la.
Os resultados foram promissores para algumas espécies de plantas nativas, segundo a coordenadora de pesquisa em vegetação Lauren Brown, também de Bowling Green. Embora haja uma suposição comum na restauração de que invasores como a taboa “estão fazendo o trabalho pesado de capturar nutrientes” porque crescem de forma tão agressiva, alguns nativos parecem ter um desempenho igualmente bom.
“Nossos dados mostram realmente que não é preciso sacrificar a diversidade em favor da captura de nutrientes”, disse Brown.
Fora do programa de monitoramento H2Ohio, McCluney disse que os mesmos pesquisadores também estão analisando quão bem diferentes plantas de zonas úmidas se adaptam aos extremos climáticos, como a seca que assolou Ohio em 2024. Esse experimento está em andamento, mas observações preliminares indicam que o junco nativo pode prosperar em condições de seca, ao mesmo tempo que absorve nutrientes significativos.
“Isso pode ser algo que você realmente deseja em sua mistura de sementes se espera ter mais anos de seca”, disse McCluney.
Pesquisas futuras são promissoras, mas o financiamento está se tornando mais escasso
Embora o relatório contenha muitas descobertas promissoras, Kinsman-Costello observou que o programa gerou apenas dois anos de dados no total.
“Estes são novos pântanos… alguns deles mal têm plantas crescendo neles”, disse Kinsman-Costello. “Nossa principal prioridade é manter o monitoramento e a experiência que construímos… para continuar vendo como esses novos sistemas construídos evoluem e como eles respondem sob condições variadas de ano para ano.”
Uma das maiores questões é se estas zonas húmidas continuarão a actuar como sumidouros de nutrientes à medida que amadurecem, ou se poderão eventualmente começar a vazar fósforo.
“Com base nos fundamentos da biogeoquímica e no funcionamento do fósforo, isso sempre será um risco”, disse Kinsman-Costello. “Algum tipo de avaliação ou monitoramento de longo prazo desses sistemas… será necessário para garantir que essa retenção continue.”
Outra área que Kinsman-Costello disse esperar que pesquisas futuras cubram é o armazenamento de carbono. As zonas húmidas são eficazes no armazenamento de carbono, mas também são potentes emissores de metano. Ainda não está claro como isso se equilibra.
“Construímos uma base com algumas das amostras que arquivamos, alguns dos dados que já coletamos, que poderíamos desenvolver no futuro para avaliar mais diretamente toda a gama do que chamo de funções biogeoquímicas”, disse Kinsman-Costello.
A pesquisa com plantas nativas também tem espaço significativo para crescer. Por exemplo, resta saber até que ponto esses minúsculos sistemas radiculares crescem à medida que as zonas húmidas envelhecem.
“Essa é uma grande questão não resolvida”, disse McCluney. “Quanto tempo leva para realmente acumular aquelas estruturas de armazenamento subterrâneas que podem armazenar nutrientes por vários anos?”
Outra questão constante é como diferentes espécies de plantas afetam os níveis de oxigênio no solo. Quanto mais oxigênio houver no solo, mais fósforo poderá ser retido. Por outro lado, o solo anóxico pode fazer com que o fósforo se dissolva e entre novamente na água.
Toda esta investigação adicional pode ter sofrido um revés significativo no último orçamento bienal do Ohio, no qual a legislatura estatal cortou o financiamento das zonas húmidas do H2Ohio em mais de metade, de 46,6 milhões de dólares para 21,2 milhões de dólares. Resta saber quanto disso acabará saindo do orçamento de pesquisa do programa de zonas úmidas.
McCluney disse que o programa de monitoramento precisará de fundos adicionais em 1º de janeiro de 2026 para continuar operando.
“Acreditamos que isso será possível, mas ainda não sabemos até que ponto”, disse ele.
O Departamento de Recursos Naturais de Ohio, que supervisiona o programa de zonas úmidas H2Ohio, confirmou que o programa de monitoramento receberá menos dinheiro do estado daqui para frente.
Kinsman-Costello disse que os pesquisadores estão buscando ativamente outras fontes de financiamento e expressaram confiança de que o trabalho continuará.
“Estamos constantemente conversando com os trustes fundiários, os municípios, os sistemas de parques metropolitanos que são os gestores desses projetos e as empresas de consultoria que estão projetando o processo”, disse Kinsman-Costello.
Ela acrescentou que novas oportunidades de pesquisa ainda estão surgindo – por exemplo, análogos de barragens de castores e instalações de microtopografia.
“Há uma longa lista de dezenas de práticas muito específicas que podem ser incorporadas no projeto de zonas úmidas que adoraríamos avaliar de forma científica, agora que temos essa linha de base”, disse ela.
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