Girassóis e acidentes nucleares

#Ciência et al. (Conteúdos repletos de informações científicas)

Conheça a fitorremediação: plantas que nos ajudam contra radiação!

DESTAQUES:
• Conheça o papel do girassol (Helianthus annus) na remoção de elementos radioativos liberados após acidentes nucleares;
• Vegetais como o girassol são amplamente utilizados em áreas de ocorrência de acidentes nucleares devido à sua capacidade de reparar alguns danos causados ao meio ambiente;
• Experimentos em áreas próximas ao acidente da central nuclear de Chernobyl demonstram que diferentes espécies de plantas podem ser utilizadas para remover o Césio 137 do solo.

A contaminação da água e do solo com resíduos inorgânicos e orgânicos apresenta-se como um grande problema ambiental. A remediação ambiental com base em plantas (fitorremediação) tem sido amplamente utilizada na absorção desses componentes químicos, dada a grande capacidade de certas plantas absorverem metais pesados do solo. Essa abordagem tem sido estudada como uma possível estratégia para remediar solos contaminados por metais tóxicos.

De modo geral, a fitorremediação divide-se em vários processos: fitoextração (uso de plantas para extrair contaminantes do solo), rizofiltração (remoção dos contaminantes de um meio aquoso), fitoestabilização (nesta técnica, utiliza-se os mecanismos relatados na fitoextração e rizofiltração, mas não se retira as plantas do local), fitodegradação (se refere à fitorremediação de orgânicos, através da sua transformação, catálise, estabilização ou volatização) e fitovolatilização (remoção de contaminantes orgânicos e inorgânicos do solo, juntamente com a água).

acidentes nucleares — Representação esquemática dos tipos de fitorremediação. Adaptado de Rigoletto e colaboradores (2020).

Nesse sentido, a fitorremediação funciona por meio do desenvolvimento de plantas capazes de crescerem em solos contaminados e absorver metais pesados através de suas raízes. Esses metais são então transportados para as partes acima do solo, como folhas e caules, onde podem ser removidos posteriormente. O girassol (Helianthus annus), assim como outras plantas, possui sistemas de raízes que podem, em certas condições, absorver metais pesados do solo. No entanto, a eficiência desse processo pode variar dependendo da espécie vegetal, do tipo de solo e da concentração de metais presentes. É importante notar que, embora a fitorremediação seja uma abordagem promissora, ela tem limitações. O processo pode ser lento e pode exigir um longo período para reduzir os níveis de contaminação a níveis aceitáveis.

O girassol tem como principais características o crescimento rápido e a habilidade de acumular elementos radioativos em uma taxa muito maior do que outras plantas, contudo, vale ressaltar que outras espécies vegetais também têm demonstrado habilidade em absorver e acumular metais pesados em suas partes aéreas. É o caso da das plantas da mostarda (Brassica juncea) e do tabaco (Nicotiana tabacum L.), fitorremediadores estudados por pesquisadores da Universidade de Purdue, nos Estados Unidos. O tabaco e a mostarda possuem capacidade de absorver os elementos radioativos 90Sr (estrôncio 90) e 137Cs (Césio 137) . É fundamental salientar que além da alta produção de biomassa, a planta ideal para realização da fitoextração deve ser tolerante ao acúmulo e/ou degradação de poluentes e/ou elementos radioativos.

A contaminação radioativa do ambiente é uma realidade em diferentes localidades. O acidente da Usina Nuclear de Chernobyl, Ucrânia, em 1986, liberou material radioativo estimado em 3,7 x 1018 a 12 x 1018 Bq (becquerel). A presença de radionuclídeos no solo e na água comprometeu a estabilidade dos ecossistemas locais e representou sério risco para a saúde humana. O evento grave ocorrido em Fukushima Daiichi, no Japão, em 2011, também resultou na contaminação do solo com radiocésio (137Cs). O Césio 137 tem vida longa e pode permanecer no ambiente durante muitos anos, podendo representar um problema a longo prazo para a produção de alimentos e ameaça à saúde humana.

Interessantemente, em locais de acidentes nucleares, girassóis são explorados como alternativa de absorção de elementos tóxicos, sendo chamados também de hiperacumuladores, recuperando locais contaminados, reabilitando a estrutura e ecologia do solo e auxiliando na restauração do valor econômico de ambientes degradados, empregando, portanto, a capacidade natural do vegetal de concentrar elementos essenciais e não essenciais em seus tecidos. Nesse sentido, isótopos radioativos como 14C, 18O, 32P, 35S, 64C e 59Fe são utilizados como marcadores radioativos em fisiologia e bioquímica vegetal. Vegetais como os girassóis são tolerantes a níveis elevados de metais pesados e podem acumulá-los em altas quantidades nos seus tecidos.

Experimentos em áreas próximas ao acidente da central nuclear de Chernobyl demonstram que diferentes espécies de plantas podem ser utilizadas para remover o Césio 137 do solo contaminado com radionuclídeos, uma vez que esses vegetais possuem capacidade de acumular esse elemento radioativo. Segundo os pesquisadores Dushenkove colaboradores (1999), o intemperismo e a lixiviação química liberaram 137Cs no solo. No mesmo estudo, demonstrou-se que microrganismos do solo e exsudados das raízes poderiam desempenhar papel importante na aceleração da destruição de partículas radioativas.

É importante ressaltar que embora a remediação de girassóis em locais contaminados com metais pesados pareça ser uma abordagem promissora, existem ainda variáveis que podem afetar a extração de contaminantes pela planta, já que os girassóis não possuem igual afinidade por todos os metais, limitando, portanto, sua ação de limpeza completa de metais pesados em locais contaminados, o ideal é que esse vegetal seja plantado juntamente com outros hiperacumuladores que possuam preferências metálicas diferentes.

Colaboradores:

Priscilla Elias Ferreira da Silva sobre a autora

Priscilla é licenciada em Ciências Biológicas, mestra em Ciências (Clínica das Doenças Infecciosas e Parasitárias) e doutora em Ciências (Parasitologia e Imunologia Aplicadas) pelo Programa de Pós-Graduação em Medicina Tropical e Infectologia da UFTM. Faz pesquisas na área da Leishmaniose Visceral (LV) com ênfase em estudos envolvendo flebotomíneos.

Nicanor Flavio Souza Júnior sobre o autor

Professor de Química, licenciado em química, Pós Graduado em metodologia de pesquisa cientifica.

Referências

Artigo científico intitulado “An overview of phytoremediation as a potentially promising technology for environmental pollution control.”, publicado na revista Biotechnology and Bioprocess Engineering em 2013, de autoria de Lee, J.

Artigo científico intitulado “Bioremediation Methods for the Recovery of Lead-Contaminated Soils: A Review”, publicado na revista Applied Sciences em 2020, de autoria de Rigoletto, M.; Calza, P.; Gaggero, E.; e colaboradores.

Artigo científico intitulado “Brief history of syphilis”, publicado na revista Journal of Medicine and Life em 2014, de autoria de Tampa, M.

Artigo científico intitulado “Fitorremediação aplicada a áreas de disposição final de resíduos sólidos urbanos”, publicado na revista Engenharia Sanitária e Ambiental em 2022, de autoria de Morita, A.; e Moreno, F.

Artigo científico intitulado “Phytoremediation: a novel approach to an old problem.”, publicado na revista Studies in Environmental Science em 1997, de autoria de Dushenkov, S.; Kapulnik, Y.; Blaylock, M.; e colaboradores.

Artigo científico intitulado “Phytoremediation of Radiocesium-Contaminated Soil in the Vicinity of Chernobyl, Ukraine”, publicado na revista Environmental Science & Technology em 1999m de autoria de Dushenkov, S.; Mikheev, A.; Prokhnevsky, A.; e colaboradores.

Artigo científico intitulado “Touching the Grass: Science, Uncertainty and Everyday Life from Chernobyl to Fukushima.”, publicado na revista Science, Technology and Society em 2014, de autoria de Morris-Suzuki, T.

Matéria no site ScienceABC intitulada “Why Are Sunflowers Planted In The Shadow Of Nuclear Disasters?”, publicada em 23/12/2021. (Website)

Monografia de especialização em Saneamento e Meio Ambiente intitulada “Fitorremediação: uma visão do método aplicado a solos contaminados e apresentação de tópicos relevantes da fitoextração” publicada pela Universidade Federal de Minas Gerais em 2012, de autoria de Batista, E.C.