Os novos caçadores de micróbios

Novas tecnologias permitem que cientistas ganhem um controle muito maior de surtos e epidemias

The New York Times 

The New York Times

David Relman, de Stanford, pesquisa os micróbios que vivem dentro do corpo humanoEra uma noite de terça-feira, 7 de junho. Um surto assustador de bactérias transmitidas por alimentos estava matando dezenas de pessoas na Alemanha e adoecendo centenas. E os cinco médicos jantando no Da Marco Cucina e Vino, um restaurante em Houston, não conseguiam parar de falar nisso.

O que fariam se algo do gênero acontecesse em Houston? Suponha que um paciente chegasse, morrendo de uma infecção que progredia rapidamente e tivesse origem desconhecida? Como eles poderiam descobrir a causa e impedir uma epidemia? Eles conversaram durante horas, finalmente concordando com uma estratégia.

Naquela noite, um dos médicos, James M. Musser, chefe de patologia e medicina genômica do Methodist Hospital System, teve notícias de uma residente preocupada. Um paciente havia acabado de morrer de uma possível inalação de antraz. O que ela deveria fazer? “Eu sei exatamente o que fazer”, Musser respondeu. “Acabamos de passar três horas falando disso”.

As perguntas eram: foi antraz? Se sim, era uma cepa geneticamente modificada para o bioterrorismo ou uma que normalmente vive no solo? Qual sua periculosidade? Musser sabia que as respostas poderiam vir rapidamente com a tecnologia que permitiria aos investigadores determinarem a sequência completa do genoma do micro-organismo suspeito.

Segundo sustentam Musser e outros, é o começo de uma era na microbiologia. E o tipo de epidemiologia molecular que ele e os colegas desejariam fazer é somente uma parte pequena dela. Novos métodos para o sequenciamento rápido de genomas microbiais completos estão revolucionando o campo.

O primeiro genoma bacteriano foi sequenciado em 1995 – um triunfo à época, que exigiu 13 meses de trabalho. Hoje em dia, os pesquisadores podem sequenciar o DNA que compõe o genoma de um micro-organismo em poucos dias ou, usando os equipamentos mais recentes, num dia. (Já analisá-lo demora mais.) Eles podem, ao mesmo tempo, tirar sequências de todos os micróbios de um dente, da saliva ou de uma amostra de esgoto. E o custo caiu de US$ 1 milhão para cerca de US$ 1.000 por genoma.

Numa entrevista recente, o Dr. David A. Relman, professor de medicina, microbiologia e imunologia em Stanford, escreveu que os pesquisadores haviam publicado 1.554 sequências completas de genomas bacterianos e estavam trabalhando em 4.800 mais. Eles têm sequências de 2.675 espécies de vírus e, dentro delas, sequências de dezenas de milhares de cepas – 40 mil cepas de vírus da gripe, mais de 300 mil cepas de HIV, por exemplo.

Com o rápido sequenciamento do genoma, “somos capazes de olhar o diagrama de um micróbio”, Relman declarou durante entrevista telefônica. É “como receber o manual operacional do carro depois de se tentar resolver um problema durante um tempo”.

Matthew K. Waldor, da Escola de Medicina de Harvard, afirmou que a nova tecnologia “está mudando todos os aspectos da microbiologia – é uma coisa transformadora”.

Um grupo está começando a desenvolver o que chama de mapas meteorológicos de doenças. A ideia é pegar amostras de usinas de tratamento de esgoto ou lugares como metrô ou hospitais e sequenciar rapidamente os genomas de todos os micro-organismos. Isso mostrará exatamente que bactérias e vírus estão presentes e qual sua prevalência.

Com essas ferramentas, os investigadores podem criar uma espécie de mapa meteorológico de padrões de enfermidades. E podem adotar medidas de prevenção contra as que estão começando a surgir – gripe, doenças transmitidas por alimentos ou SARS, por exemplo, ou bactérias resistentes a antibióticos num hospital.

Outras pessoas estão sequenciando genomas para descobrir onde as doenças tiveram origem. Para estudar a peste negra, que varreu a Europa no século 14, os pesquisadores compararam genomas da bactéria de peste bubônica de hoje em dia, que variam levemente de país para país. Trabalhando de forma retroativa, eles conseguiram criar uma árvore genealógica que colocou a origem do micróbio na China, entre 2.600 e 2.800 anos atrás.

Um terceiro grupo de pessoas, incluindo Relman, está examinando o vasto mar de micro-organismos que vivem pacificamente sobre e dentro do corpo humano.

Ele descobriu, por exemplo, que as bactérias na saliva são diferentes das dos dentes e as de um único dente não são iguais às bactérias de um dente adjacente. Segundo os pesquisadores, as bactérias da boca oferecem pistas para a cárie dentária e doenças gengivais, duas das infecções humanas mais comuns.

Um teste prático 

Para Musser e seus colegas, o teste prático do que poderiam fazer surgiu naquela noite de junho.

O paciente era um homem de 39 anos que morava a cerca de 120 quilômetros de Houston, numa área relativamente rural. Ele estava soldando em casa quando, repentinamente, não conseguiu mais respirar. Ele começou a tossir sangue e a vomitar. O homem sentia dor na cabeça, na parte superior do abdome e no peito.

No pronto-socorro, a pressão sanguínea estava perigosamente baixa e o coração batia acelerado. Os médicos deram a ele antibiótico intravenoso e o levaram correndo para o Hospital Metodista, em Houston. Ele chegou na noite de sábado, 4 de junho. Apesar dos esforços heroicos, o paciente faleceu dois dias e meio depois, na manhã de terça-feira.

Agora era terça à noite. Segundo a autópsia, todos achavam que a causa parecia ser antraz, na mesma forma incomum – a chamada inalação de antraz – que apavorou a nação em 2001. Mesmo antes da morte do homem, os pesquisadores tinham suspeitas porque os resíduos pulmonares estavam cheios de bactérias em formato de bastonete, uma característica do antraz. Os investigadores reproduziram a bactéria no laboratório, percebendo que as colônias pareciam pilhas de vidro fosco, típicas do antraz, mas também de outros micróbios do gênero Bacillus.

“Sabíamos que tínhamos de resolver aquilo correndo. Era preciso saber com toda certeza com o que estávamos lidando. Foi nessa hora que colocamos em ação um plano para sequenciar o genoma”, contou Musser.

Poucos dias depois encontraram a resposta. A bactéria não era antraz, mas estava intimamente relacionada. Eram de uma cepa diferente de Bacillus: cereus em vez de anthracis.

As bactérias tinham vários genes em comum com os da toxina do antraz, mas continham somente um dos quatro vírus que habitam a bactéria do antraz e contribuem para sua toxicidade. E faltavam nelas um cromossomo miniatura – um plasmídeo – encontrado na bactéria do antraz que também conta com genes de toxina.

A conclusão foi de que a bactéria letal estava ocorrendo de forma natural e, embora fosse intimamente relacionada ao antraz, não era igualmente perigosa.

Então por que esse homem ficou tão doente? Segundo Musser, ele era soldador e os soldadores são singularmente suscetíveis a infecções pulmonares, talvez porque seus pulmões são cronicamente irritados por partículas metálicas finas. Assim, sua doença fatal provavelmente se devia a uma confluência de eventos: soldagem, morar numa área rural onde a bactéria vivia no solo e inspirar a toxina contendo espécies de bactéria.

Waldor e seus colegas fizeram uma pergunta pouca coisa diferente quando o Haiti foi varrido pelo cólera depois do terremoto do ano passado. O cólera não era visto no país há mais de um século. Por que essa epidemia repentina? Rapidamente, os cientistas sequenciaram o genoma da bactéria haitiana e o compararam com cepas de cólera conhecidas do mundo inteiro. No fim das contas, a cepa haitiana era diferente da bactéria da cólera na América Latina e África, mas idêntica à do sul asiático.

Assim os pesquisadores concluíram que o terremoto fora indiretamente responsável pela epidemia. Muitos voluntários que foram ao Haiti moravam no sul da Ásia, onde o cólera era endêmico.

“Provavelmente, um ou mais desses indivíduos levaram o cólera para o Haiti”, disse Waldor.

A cartografia dos mapas de doenças Um dos colaboradores de Waldor naquele estudo, Eric Schadt, quer dar um passo além com a ideia da ciência molecular forense. Schadt, chefe de genética da Escola de Medicina Mount Sinai e diretor-chefe científico da Pacific Biosciences, quer fazer mapas meteorológicos de doenças.

Ele começou com estudos-piloto, primeiro nos escritórios de sua empresa.

Durante vários meses, ela analisou os genomas dos micróbios nas superfícies, como escrivaninhas, computadores e no botão de descarga das privadas. À medida que a temporada de gripe começava, as superfícies passaram a conter mais e mais da cepa da gripe predominante até que, no auge da temporada de gripe, toda superfície tinha os vírus da gripe. A superfície mais contaminada? Os botões de controle dos projetores nas salas de reunião.

“Todo mundo toca neles, que nunca são limpos”, disse Schadt.

Ele também tirou amostras da própria casa e descobriu, para seu desalento, que a alça da geladeira sempre estava contaminada com micróbios que vivem em aves e suínos. Ele percebeu que o motivo se devia ao fato de as pessoas tirarem frios da geladeira, fazerem sanduíches e depois abrirem a porta do refrigerador para guardar os frios sem antes lavar as mãos. “Tenho lavado minhas mãos muito mais agora”, Schadt afirmou.

Segundo ele, o estudo-piloto mais interessante foi a análise do esgoto. ``Se você quiser fazer a pesquisa mais ampla possível, o esgoto é formidável.

Todos contribuem com ele todos os dias’'.

Para sua surpresa, ele viu não apenas micróbios causadores de doenças como também os que vivem em comidas específicas, como frango, pimenta ou tomate.

“Eu falei: 'Uau, até parece epidemiologia da saúde pública’. Poderíamos começar a avaliar a composição da dieta de uma região e correlacioná-la com a saúde”, disse Schadt.

Relman, por sua vez, está se concentrando na vasta massa de micróbios que vivem pacificamente dentro ou sobre o corpo humano. De acordo com ele, existem muitos mais genes bacterianos que vivem sem causar problema dentro de nós do que genes humanos. Um estudo que examinou amostras de fezes de 124 europeus saudáveis encontrou uma média de 536.122 genes únicos em cada amostra, e 99,1 por cento eram de bactérias.

Os genes bacterianos ajudam com a digestão, às vezes de formas inesperadas.

Um estudo recente descobriu que bactérias no intestino de muitos japoneses, mas não nos norte-americanos testados como controle, têm um gene de uma enzima para quebrar um tipo de alga usada para embalar sushi. A bactéria intestinal aparentemente pegava o gene de bactérias marinhas que vivem nesta alga vermelha no mar.

Porém, se essas vastas comunidades de micróbios são tão importantes quanto os pesquisadores pensam que são para manter a saúde, questiona Relman, o que acontece quando as pessoas tomam antibióticos? As comunidades microbianas que estavam no intestino se recuperam? Usando o sequenciamento rápido do genoma de todos os micróbios nas amostras fecais, ele constatou que elas voltavam, mas que a comunidade microbiana não era exatamente igual como antes de ser perturbada por antibióticos. E se uma pessoa toma o mesmo antibiótico uma segunda vez, até seis meses depois da primeira dose, os micróbios demoram mais para voltar e comunidade fica ainda mais avariada.

Agora ele e os colegas estão examinando bebês, pegando amostras de pele, saliva e dentes, no nascimento e durante os dois primeiros anos de vida, uma época em que a estrutura das comunidades microbianas no corpo está sendo estabelecida.

“Nós esperamos os bebês se exporem aos antibióticos – não demora muito”, afirmou Relman.

Segundo ele, o objetivo é avaliar os efeitos dos micróbios nos bebês, principalmente quando recebem doses repetidas de antibióticos que não são verdadeiramente necessárias.

“Tudo tem um custo. O problema é encontrar o equilíbrio certo. Como clínicos, nós não temos olhado o custo à saúde de nossos ecossistemas microbianos”.

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Mamíferos carregam 320 mil vírus desconhecidos, diz estudo

Cientistas defendem mapeamento de organismos em projeto de R$ 14 bi para evitar pandemias

AP

Mamíferos como o morcego são portadores de milhares de vírus ainda não conhecidos pela ciência

Um estudo americano sugere que pelo menos 320 mil vírus ainda não conhecidos podem estar circulando entre animais mamíferos.

Os pesquisadores afirmam que identificar estes vírus pode ajudar a prevenir o surgimento de eventuais pandemias - contaminações em escala continental ou até mundial.

O estudo ainda estima o custo da análise e classificação de todos estes organismos em cerca de US$ 6 bilhões, o equivalente a R$ 14 bilhões.

Esse valor, segundo os pesquisadores, seria apenas uma fração do custo do trato com contaminações pandêmicas.

Estudo 

A pesquisa foi divulgada na publicação científica mBio, mantido pela Associação Americana de Microbiologia.

O diretor do Centro para Infecções e Imunidade da Universidade de Columbia, nos Estados Unidos, Ian Lipkin , que participou da pesquisa, ressaltou o alcance que o estudo pode ter. 

"O que nós realmente estamos falando aqui é sobre a definição de um amplo espectro de diversidade de vírus entre mamíferos. Nosso objetivo é adquirir mais informações para entender os princípios básicos que determinam os riscos (desses vírus)", explica Lipkin.

'Raposa voadora' 

Quase 70% dos vírus que infectam humanos, como o do HIV, do Ebola e o da Síndrome Respiratória do Oriente Médio (Mers, na sigla em inglês) - este último descoberto recentemente - se originaram na vida selvagem.

Mas até hoje tem sido difícil avaliar a escala da possível ameaça de outros vírus existentes na natureza.

Para investigar a questão, pesquisadores nos Estados Unidos e em Bangladesh se voltaram para uma espécie de morcego chamado de raposa-voadora.

Este animal é o portador de um vírus chamado Nipah, que pode ser fatal em humanos. 

Ao estudar 1.897 amostras sanguíneas dos morcegos, os cientistas foram capazes de levantar a quantidade de agentes patógenos - qualquer micro-organismo capaz de produzir uma doença - nestes animais.

Eles descobriram cerca de 60 tipos diferentes de vírus, a maioria destes desconhecidos até então.

Usando esse dado como base, a equipe fez uma projeção e chegou à cifra de 320 mil vírus ainda não detectados pela ciência.

Para os cientistas, a identificação desses vírus pode ser um importante passo à frente dos perigos de possíveis contaminações em massa entre humanos.

Identificar todos estes novos vírus poderia ter um custo equivalente a R$ 14 bilhões (US$ 6 bilhões).

"Obviamente, nós não podemos estudar cada animal existente no planeta, mas podemos tentar mapear (o problema) o melhor que pudermos, utilizando o conceito de áreas de prevalência. Assim, nós investigaríamos áreas que conhecemos, baseados em experiências anteriores, em que haja alta possibilidade do surgimento de novos agentes infecciosos que poderiam representar um risco à saúde humana", explica Lipkin.

Ele disse que isso levaria 10 anos e que o empreendimento, apesar do custo de bilhões de dólares, ainda seria mais barato do que lidar com situações pandêmicas.

"Ainda que pareça um gasto extraordinário, o valor é mínimo se levarmos em conta o que se pode aprender para possibilitar uma ação rápida de reconhecimento (de riscos) e intervenção que pudesse se adiantar à uma pandemia. A ideia seria desenvolver um sistema de alerta antecipado".

Descobertas 

Um projeto relacionado à pesquisa americana, chamado Predict (Previsão), descobriu até agora 240 novos vírus em regiões do mundo onde pessoas vivem em contato próximo com animais.

Comentando o estudo americano, o professor Jonathan Ball, da Unviersidade de Nottingham, na Inglaterra, disse que "os autores focaram em morcegos, porque eles foram a fonte de diversos vírus que se espalharam entre humanos".

"Mas nós devemos nos lembrar que os morcegos adotam um modo de vida que é particularmente facilitador para os vírus (se espalharem). Eles (os morcegos) vivem em grandes comunidades que se espalham por todo o mundo por voarem longas distâncias", afirma Ball.

"Ainda que outros mamíferos carreguem ou não um grupo similar de vírus, é importante fazermos a pergunta para a qual, sem dúvida, os pesquisadores se atentam: será que estudos de grande escala como estes realmente nos ajudaram a prever ou controlar melhor futuras contaminações por vírus?".

Ele ainda ressalta o tamanho do desafio: "o número de depositários de vírus é gigantesco - existem mais de mil espécies apenas de morcegos - e o rastreamento adequado desses e de outros animais impõe um grande desafio, para dizer o mínimo".

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Fato ou Ficção: as aves (e outras criaturas) abandonam a cria depois que os filhotes são tocados por um humano?

O instinto de proteger a cria não repele esse mecanismo de fuga?

Robynne Boyd

PASSARINHOS: Se um desses tordos for encontrado sozinho no chão, você pode devolvê-lo com segurança ao ninho, sem temer que os pais o abandonem

Imagine uma situação comum de verão: um ninho de passarinho foi feito em um galho baixo de uma macieira. Dentro dele um filhote de “papa-figo” estica suas asas na tentativa de piar. Nesse momento a cabeça de uma garotinha aparece por cima. Com seus dedos gigantes ela toca a ave, com as penas ainda molhadas, para fazer carinho, mas seu pai berra: “Não toque nesse passarinho!”.

De acordo com o saber popular, os pássaros rejeitam os ovos e os filhotes que por alguma razão tiveram contato humano, por mínimo que seja. Essa crença é mais forte em relação aos pássaros, mas negaria o instinto dos pais de alimentar seus filhotes e ignoraria a lei natural básica desses animais. 

Por mais amalucado que o pássaro seja, não abandonará a cria facilmente, e principalmente não por causa do toque de uma pessoa, afirma Frank B. Gill, antigo presidente da União dos Ornitólogos Americanos. “Se um ninho é perturbado por um predador potencial quando está sendo construído, ou enquanto a ave está em período de postura, existe a possibilidade que as aves o abandonem para reconstruí-lo em outro lugar”, explica Gill. “Entretanto, uma vez que eles estão chocando ou com filhotes, os pais são incrivelmente obstinados”. 

Esse mito vem da crença que os pássaros conseguem sentir o cheiro dos humanos. Na verdade, eles possuem um sistema olfativo muito rudimentar, que limita a distinção de odores. Existem alguns pássaros com olfato extraordinário, mas representam adaptações evolutivas. Por exemplo, o urubu-de-cabeça-vermelha é atraído pelo odor de metil-mercaptano, gás produzido durante a decomposição de matéria orgânica (também adicionado ao gás de cozinha para que se possa detectar em caso de vazamentos), enquanto os estorninhos conseguem detectar compostos inseticidas na vegetação, onde constroem seus ninhos para ficar livres dos insetos. Mesmo assim, o olfato das aves não reconhece o odor humano.

COELHINHOS: Por outro lado, os filhotes de coelhos selvagens não devem ser tocados a não ser que você tenha certeza que eles já tenham sido abandonados

Entretanto, há uma boa razão para não mexer em um ninho ocupado. “Na verdade, os pássaros não abandonarão a cria por causa do toque humano, mas deixarão o ninho e os filhotes em resposta à uma perturbação”, explica o biólogo Thomas E. Martin da University of Montana e da U.S. Geological Survey, que tem estudou pássaros da Venezuela à Tasmânia sem provocar abandono. “É mais provável que eles respondam quando a cria está em perigo”.

Em outras palavras, os pássaros, como os economistas, tomam decisões baseadas na relação custo-benefício. Se um pássaro investir muito tempo e energia em chocar e tratar a sua cria, provavelmente (se possível) levará sua prole em um novo ninho, em vez de abandoná-los quando um predador em potencial os descobrir. Pássaros que vivem mais, como o falcão, têm mais aversão ao risco (e são mais sensíveis a perturbações) do que as aves de vida mais curta, como o tordo-americano e outros pássaros cantadores. O primeiro poderia abandonar seus filhotes, mas o outro dificilmente faria isso. 

A mesma lógica se aplica à maioria dos mamíferos. “Em geral, animais selvagens têm uma forte ligação com os filhotes e dificilmente os abandonam”, explica Laura Simon, diretora de campo do Programa de Vida Selvagem Urbana da Sociedade Humanitária dos Estados Unidos.

Na verdade, a maioria das criaturas encontra caminhos extraordinários para manter seus filhotes a salvo. Patos e os pássaros da espécie Charadrius vociferus (conhecidos como “borrelho-de-duas-coleiras”) fingem estar com a asa quebrada para enganar o predador e fazer que eles fiquem longe dos filhotes. Os guaxinins e os esquilos rapidamente re-alocam a prole para lugares mais seguros quando surge uma ameaça em potencial.

Coelhos selvagens são uma exceção à regra. “Esses animais parecem muito mais sensíveis aos humanos e a outros odores. É uma espécie muito estressada” explica Simon. “Às vezes, os coelhos selvagens abandonam a toca quando ela é perturbada, seja por um cortador de grama passando por ali ou se um gato invadir o local”.

Se você suspeita que uma toca foi abandonada, a Sociedade Humanitária recomenda fazer um “X” do lado de fora com uma barbante, esperar aproximadamente dez horas e em seguida verificar se a marcação mudou de lugar. Se o “X” foi empurrado para fora, mas a toca ainda estiver coberta, é um bom sinal, pois é provável que a mãe retornou ao local para cuidar da cria. Se o “X” permanecer intocado após 12 horas do acontecimento traumático, é muito provável que a prole tenha sido abandonada.

É claro que os animais selvagens devem ser perturbados o mínimo possível. Como regra geral ao se deparar com um filhote de pássaro ou qualquer outro tipo de bicho abandonado, é melhor deixá-lo onde foi encontrado. Muitas vezes, os pais o estão observando à distância. Mas se um passarinho é encontrado sem a sua plumagem característica, e o ninho é de acesso fácil, não existe nenhum problema em colocá-lo de volta. Os pais o receberão de asas abertas.

Revista Scientific American Brasil

Risco de seca ameaça planícies americanas

A única fonte de água das planícies altas pode esgotar se não houver mudança nas práticas agrícolas

Steve Scott/Shutterstock

Se não houver mudança nas tendências atuais de irrigação nas planícies altas dos Estados Unidos, cerca de 70% da água disponível poderá estar esgotado nos próximos 50 anos.

Por Erin Brodwin

Os fazendeiros do centro-oeste têm dependido do sistema aquífero das planícies altas (High Plains Aquifer System) desde que descobriram a solução para seus severos problemas de seca há quase seis décadas.

O gigantesco reservatório de água subterrânea transformou uma vasta faixa das Grandes Planícies da Dakota do Norte ao Texas em terras cultiváveis.

Nos últimos anos, porém, a exploração do aquífero disparou, levando os cientistas a prever que, salvo se houver uma mudança nas tendências atuais de irrigação, cerca de 70% do recurso hídrico poderá estar esgotado nos próximos 50 anos.

Os cientistas que estudaram o declínio das águas subterrâneas publicaram suas conclusões em 26 de agosto na edição on-line da Proceedings of the National Academy of Sciences. Eles constataram que os agricultores haviam gastado perto de 3% da capacidade do aquífero até 1960 e mais 30% até 2010. No atual ritmo de utilização, estimam eles, outros 39% da água desaparecerão até 2060.

Uma vez esgotado, o aquífero pode levar de500 a 1.300 anos para se reabastecer.

O aprimoramento das tecnologias de irrigação nas próximas duas décadas poderá permitir que os agricultores produzam mais com menos, possivelmente levando a uma redução da exploração das águas subterrâneas. No entanto, o número de lavouras de milho e pastos, que atualmente são responsáveis pelo maior consumo de água nos Estados Unidos, também deverá se multiplicar além de 2040.

Se os fazendeiros concordassem em usar menos água agora eles poderiam garantir o abastecimento futuro, diz o principal autor do estudo David Steward, um professor de engenharia civil na Kansas State University. Isso exigiria um esforço conjunto.

Os pesquisadores calcularam que os agricultores teriam que reduzir o bombeamento do aquífero em cerca de 80% para extrair água a um ritmo que permita o reabastecimento naturalmente pela chuva.

Usando dados coletados pelo Serviço Geológico dos Estados Unidos, Steward e seus colegas mediram a variação do nível de água em todos os 3.025 poços do aquífero no início e no final dos quinquênios entre 1960 e 2010.

Em seguida, eles se basearam nesses padrões para prever o gasto futuro para os períodos de cinco anos entre 2060 e 2110 e compararam esses resultados com os dados da produção de milho e gado compilados anualmente pelo Departamento de Agricultura dos Estados Unidos.

Os pesquisadores descobriram que, embora os fazendeiros estejam utilizando a água de forma mais eficiente, eles também estão destinando cada vez mais terras para essas duas atividades.

Como o milho é uma cultura que envolve um consumo altíssimo de água e o gado se alimenta intensivamente de milho, aumentar as duas produções nessa região constitui um sério risco de esgotamento para o aquífero.

Os americanos e os europeus só começaram a praticar a agricultura nas Grandes Planícies nos anos de 1890, quando o encarecimento das terras associado aos temores de escassez de alimentos e incentivos atraentes do governo, os levou a se instalarem no árido “Grande Deserto Americano”, como era conhecido então. (Hoje a região é denominada High Plains, ou planícies altas.)

Embora soubessem que havia água subterrânea bem embaixo de seus pés, eles não tinham a tecnologia para bombear quantidades significativas para a superfície. Em vez disso, aqueles primeiros agricultores praticavam a aração profunda, que permitia que as raízes dos cereais acessassem a umidade no solo possibilitando o cultivo de plantas capazes de sobreviver às condições áridas.

Mas como a técnica removeu a cobertura de gramíneas nativas que dava sustentação ao solo, a terra ficou vulnerável aos ventos muito fortes da região. Na década de 1930 uma estiagem prolongada levou à formação de enormes tempestades de areia que deixaram as planícies estéreis.

No final dos anos 1950, com o advento do bombeamento de águas subterrâneas e da irrigação por aspersão, os fazendeiros retornaram àquelas terras para cultivar milho e trigo usando o suprimento aparentemente inesgotável do aquífero.

Hoje, sessenta anos depois, essa riqueza está em perigo, diz o professor de ciências agrárias e do solo Harold Mathijs van Es da Cornell University, que não esteve envolvido no estudo. “Precisamos refletir sobre o que está sendo cultivado ali e como está sendo cultivado. Estamo falando do dust bowl” (nome dado à região depois do longo período de tempestades de areia que viveu durante a década de 300, observa ele.

O problema do sobreuso de água não é exclusivo da região das High Plains.

No Vale Central da Califórnia, onde os fazendeiros usam a água que flui da Bacia do Rio Colorado para a irrigação, eles estão aprendendo a produzir mais com menos, porque a água salina da costa oeste começou a infiltrar nas águas subterrâneas em consequência da extração excessiva.

Se os agricultores que utilizam métodos de irrigação eficientes pudessem ser incentivados a plantar culturas menos exigentes em água, a situação poderia ser salva, afirma Samuel Sandoval Solis, professor assistente e especialista em recursos ambientais e hídricos, da University of California em Davis. “A comunidade agrícola está se adaptando”, observa Solis, que também não esteve ligado ao estudo. “De modo geral eles estão mais informados sobre o meio ambiente e isso é bom. As pessoas estão começando a pensar no futuro e a agir de modo proativo”.

Em vez de sugerir que os agricultores se abstenham completamente de acessar o aquífero das High Plains, Steward espera que o estudo incentive as pessoas a encontrar formas mais adequadas de utilizar esse recurso limitado. “Realizamos esse estudo para ajudar as pessoas a planejar o futuro”, declara. “Nós o escrevemos para o agricultor familiar que quer repassar a sua fazenda para as gerações futuras”.
Revista Scientific American Brasil

Vilarejo no Alasca está ameaçado de desaparecer sob a água

Pequena aldeia está ameaçada com o aumento do nível do mar causado pelas mudanças climáticas

BBC

Vilarejo Inuit pode desaparecer sob a água dentro de dez anos

Quase ninguém nos Estados Unidos ouviu falar da vila de Kivalina, no Alasca. Ela fica presa em uma pequena faixa de areia na beira do mar de Bering, pequena demais para aparecer nos mapas do país.

O que talvez não seja tão ruim, porque dentro de uma década Kivalina deverá ficar embaixo d'água. Será lembrada ─ caso seja ─ como o local de onde vieram os primeiros refugiados climáticos dos Estados Unidos. 

Atualmente, 400 indígenas Inuit vivem nas cabines de apenas um cômodo de Kivalina. Sua sobrevivência depende da caça e da pesca.

O mar os sustentou por incontáveis gerações, mas nas últimas duas décadas o recuo dramático do gelo do Ártico os deixou vulneráveis à erosão da costa.

A camada grossa de gelo não protege mais a costa do poder destrutivo das tempestades do outono e do inverno. A faixa de areia de Kivalina foi dramaticamente reduzida.

Engenheiros do Exército americano construíram um muro ao longo da praia em 2008 para deter o avanço da água, mas a medida acabou sendo somente um paliativo. 

Uma tempestade feroz há dois anos forçou os moradores locais a uma evacuação de emergência. Agora, os engenheiros prevêem que Kivalina será inabitável até 2025.

Recuo do gelo prejudica as atividades de subsistência dos moradores

A história de Kivalina não é a única. Registros de temperatura mostram que a região do Ártico no Alasca está esquentando duas vezes mais rápido do que o resto dos Estados Unidos.

O recuo do gelo, o aumento do nível da água do mar e o aumento da erosão costeira fizeram com que três assentamentos Inuit enfrentem a destruição iminente e outros oito corram sérios riscos.

O problema também tem um custo alto. O governo americano diz que levar os habitantes de Kivalina para outro local custar até US$ 400 milhões (R$ 904 mil) ─ construir uma estrada, casas e uma escola não sai barato em uma região tão inacessível. E não há sinais de que o dinheiro virá de fundos públicos. 

A líder da assembleia de Kivalina, Colleen Swan, diz que as tribos indígenas do Alasca estão pagando o preço por um problema que não criaram .

"Se ainda estivermos aqui em 10 anos, ou esperamos pela enchente e morremos ou saímos e vamos para outro lugar", disse.

"O governo americano impôs esse estilo de vida ocidental a nós, nos deu seus fardos para carregar e agora espera que nós recolhamos tudo e carreguemos para outro lugar. Que tipo de governo faz isso?"

Ao norte de Kivalina não há estradas, só a vasta tundra ártica do Alasca. E no ponto mais ao norte do território americano fica a cidade de Barrow ─ mais perto do Pólo Norte do que de Washington. É a fronteira da mudança climática. 

Os moradores de Barrow são predominanetemente da tribo Inupiat ─ eles caçam baleias-da-groenlândia e focas para comer, mas tiveram uma série de problemas esse ano.

O gelo começou a derreter e quebrar em março. Depois ele congelou novamente, mas estava tão fino e instável que os caçadores de baleias e focas não conseguiram colocar seus barcos nele. A estação de caça foi arruinada.

Pela primeira vez em décadas, nenhuma baleia-da-groenlândia foi capturada em Barrow. Um dos capitais baleeiros mais experientes da cidade, Herman Ahsoak, diz que o gelo costumava ter 3 metros de espessura no inverno e agora tem pouco mais de um metro.

"Temos que nos adaptar ao que está acontecendo, se vamos continuar comendo e sobrevivendo através do mar. Mas a falta de baleias esse ano significa que o inverno será longo", diz.

Economia do petróleo

Ao mesmo tempo em que o território ártico americano esquenta, ele continua a ser uma fonte vital dos combustíveis fósseis que são vistos pela maioria dos cientistas como um dos principais motivos da mudança climática.

A Encosta Norte do Alasca é o maior campo de petróleo dos Estados Unidos e o oleoduto Trans Alasca é um dos principais projetos do plano de segurança energética do país. E na medida em que a produção do campo atual diminui, aumenta a pressão para explorar reservas intocadas na região.

A empresa Shell fez um lance ambicioso para começar a explorar petróleo no oceano Ártico, apesar de um coro de desaprovação de grupos ambientais. A preocupação aumentou quando uma perfuradora de petróleo se soltou do barco ao qual estava presa na costa do Alasca no início do ano.

As operações estão suspensas, mas o valor do produto é muito alto para ser ignorado.

Kate Moriarty, diretora executiva da Federação de Petróleo e Gás do Alasca, acredita que o Estado tem cerca de 50 bilhões de barris de petróleo ainda não explorados.

"A realidade é que o Ártico vai se desenvolver. E quem queremos que lidere isso? Eu acho que queremos que sejam os Estados Unidos, porque a realidade é que a demanda mundial por petróleo e gás não vai acabar", diz.

Quando o presidente Barack Obama prometeu redobrar seus esforços para diminuir as emissões de carbono nos Estados Unidos, suas palavras foram recebidas com um mero dar de ombros no Alasca.

O Estado deve sua existência ao petróleo e os lucros da indústria de petróleo equivalem a mais de 90% do orçamento estatal. O lucro significa que não há imposto sobre a renda e que parte do dinheiro é distribuída para cada um dos moradores locais anualmente.

E quando se trata de equilibrar duas pressões conflitantes ─ a rápida mudança climática de um lado e a demanda para expandir a economia movida a combustíveis do outro ─ não há dúvidas sobre qual é a prioridade.

O vice-diretor do departamento de Recursos Naturais do Alasca, Ed Fogels, não se desculpa pela estratégia do governo. "Quando todo o mundo ataca o Alasca e diz: Ah, o clima está mudando, o Ártico está mudando, as coisas estão fora de controle', nós dizemos: 'Espere um minuto. Nós estamos desenvolvendo nossos recursos naturais há 50 anos. As coisas estão muito bem, obrigado'."

Mas dentro de uma geração, o oceano Ártico pode não ter mais gelo no verão. O ritmo do aquecimento no norte não tem paralelo em nenhum lugar do planeta.

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Aral: as imagens impressionantes do mar que virou deserto

A necrópole (cemitério, do grego 'necropolis') de Mizdakhan, perto de Nukus: um lugar sagrado de peregrinação provavelmente do século 4 a.C. O local era utilizado como cemitério pelos seguidores do Zoroastrismo, uma milenar religião monoteísta fundada na antiga Pérsia (Foto: Catriona Gray)

Região que está próxima a Uzbequistão, Cazaquistão e Turcomenistão, já foi quarto maior lago de água salgada do mundo.

A grande área que compreende o mar de Aral, um lago de água salgada na Ásia Central, tornou-se conhecida como o lugar onde houve o maior desastre ambiental já causado pelo homem.

O lago, que já foi considerado o quarto maior do mundo, vem se reduzindo ao longo dos anos e hoje tem apenas um terço do tamanho original.

Seu declínio começou nos anos de 1970, quando imensos projetos de irrigação conduzidos pela União Soviética desviaram as águas dos principais rios que abasteciam o Aral para irrigar plantações de algodão no Uzbequistão, Cazaquistão e Turcomenistão.

Para tentar salvar a área que sobrou, projetos internacionais de cooperação estão sendo implementados para reabastecer partes do Aral.

Apesar dos esforços, em grandes áreas do Uzbequistão o deserto de sal em que o local se tornou está fazendo com que a fauna e a flora da região desapareçam.

A fotógrafa britânica Catriona Gray visitou a região e capturou as dramáticas mudanças na paisagem, bem como a rica e diversa cultura dos povos que continuam a viver na região - com mais de 2000 anos de história.

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Deserto de Sal oferece paisagens deslumbrantes na Bolívia

O maior deserto de sal do mundo oferece paisagens deslumbrantes para os visitantes da Bolívia, na região entre o Departamento de Potosí e a fronteira com o Chile

Cerca de 60 mil turistas visitam a região todos os anos

BBC Brasil

A Bolívia abriga o maior deserto de sal do mundo: o Salar de Uyuni, que fica entre o Departamento (Estado) de Potosí e a fronteira com o Chile. É a mesma região que nutria a Europa de prata quando a Bolívia era uma colônia.

O maior deserto de sal do mundo oferece paisagens deslumbrantes para os visitantes da Bolívia, na região entre o Departamento de Potosí e a fronteira com o Chile.

O deserto de sal é considerado uma das maiores reservas mundiais de lítio, metal utilizado, entre outros fins, para a construção de baterias elétricas leves, que podem ser usadas em carros elétricos, por exemplo.

Ocupa uma extensão de 10 mil quilômetros quadrados de superfície branca, segundo o governo boliviano. E atrai cerca de 60 mil visitantes ao ano, de diversas partes do mundo.

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