A relação entre microbiologia ambiental e mudanças climáticas

• 27/10/2025

A microbiologia ambiental estuda os microrganismos que habitam solo, água, ar e organismos vivos, e sua interação com o meio ambiente.

Com as mudanças climáticas acelerando, esses seres invisíveis estão no centro de uma revolução: enquanto alguns micróbios agravam crises ambientais, outros podem ser a chave para soluções sustentáveis.

Neste artigo, você vai descobrir como bactérias, fungos e vírus influenciam (e são influenciados) pelo aquecimento global, inovações estão surgindo e por que essa área é tão importante para o futuro do planeta.

Quais são as principais mudanças climáticas atualmente?

As mudanças climáticas não são um problema distante; no Brasil, os efeitos já são visíveis. Nos últimos 50 anos, a temperatura média no país aumentou 1,5°C, de acordo com o Instituto de Pesquisa Econômica Aplicada (Ipea), trazendo diversas consequências. Um dos impactos notáveis são os eventos climáticos extremos, como secas, enchentes e queimadas por todo o país.

Além disso, a acidificação dos oceanos, causada pelo aumento da concentração de dióxido de carbono na atmosfera, resultou na redução do pH da água do mar, afetando a vida marinha costeira. Essa mudança no pH altera a composição química dos oceanos, dificultando a sobrevivência de organismos marinhos como corais e moluscos.

Outro efeito preocupante é o de gelo polar, particularmente na Antártida, que desde os anos 90 vem perdendo toneladas de gelo. O derretimento das calotas polares contribui para o aumento do nível do mar, afetando comunidades costeiras e ecossistemas em todo o mundo.

• Essas transformações impactam diretamente os ecossistemas microbianos, que desempenham um papel importante na regulação de ciclos biogeoquímicos essenciais, como o do carbono e do nitrogênio.

Assim, microrganismos do solo e dos oceanos são responsáveis pela decomposição de matéria orgânica e pela fixação de nitrogênio, processos fundamentais para a manutenção da vida na Terra. As alterações climáticas podem desequilibrar esses ciclos, causando efeitos em cadeia nos ecossistemas e na biodiversidade global.

“As mudanças climáticas são transformações a longo prazo nos padrões de temperatura e clima.”

Fonte: O que são as mudanças climáticas?

O impacto das mudanças climáticas na biodiversidade microbiana

Microbioma do solo e mudanças climáticas

O solo abriga um terço da biodiversidade terrestre, com microrganismos desempenhando papéis cruciais na decomposição de matéria orgânica e fixação de nutrientes.

Nesse sentido, microrganismos como bactérias e fungos são responsáveis por transformar matéria morta em nutrientes reutilizáveis, essenciais para a saúde das plantas e a manutenção dos ecossistemas.

No entanto, condições adversas como secas prolongadas podem reduzir a atividade das bactérias fixadoras de nitrogênio, comprometendo a fertilidade do solo. Essas bactérias são vitais para converter o nitrogênio atmosférico em formas que as plantas possam absorver e utilizar.

Sem essa fixação, as plantas têm menos acesso a um nutriente fundamental para o seu crescimento, o que pode levar a solos menos férteis e a uma menor produtividade agrícola.

Além disso, queimadas têm um impacto devastador nos fungos micorrízicos, que estabelecem uma relação simbiótica com as raízes das plantas, ajudando-as a absorver água e nutrientes do solo. Quando essas relações simbióticas são destruídas, as plantas perdem uma fonte essencial de suporte, dificultando sua sobrevivência e crescimento.

Um exemplo claro desse impacto é observado na Amazônia, onde bactérias do gênero Bradyrhizobium são essenciais para fixar o dióxido de carbono (CO₂). Essas bactérias vivem em simbiose com leguminosas, convertendo o nitrogênio do ar em nutrientes utilizáveis para as plantas e, simultaneamente, sequestrando CO₂.

No entanto, o declínio dessas bactérias devido ao desmatamento e às mudanças no uso da terra resultou na liberação de 20% mais carbono na atmosfera. Esse aumento nas emissões de carbono contribui significativamente para o aquecimento global, criando um ciclo vicioso de degradação ambiental e mudanças climáticas.

Esses exemplos ilustram como as interações complexas entre microrganismos e seu ambiente são fundamentais para a saúde do planeta, e como as mudanças ambientais podem ter efeitos em cascata sobre os ecossistemas.

“A Microbiologia Ambiental é uma área da ciência que se dedica ao estudo da fisiologia, genética, interações e funções dos microrganismos no ambiente, e faz uso deste conhecimento com o objetivo maior de manter a qualidade ambiental e contribuir para o desenvolvimento sustentável da sociedade moderna.”

Fonte: Microbiologia Ambiental

Microorganismos marinhos e acidificação dos oceanos

Fitoplânctons e cianobactérias marinhas são responsáveis pela produção de 50% do oxigênio da Terra, desempenhando um papel essencial na manutenção do equilíbrio dos ecossistemas aquáticos e atmosféricos. No entanto, as mudanças ambientais estão afetando gravemente esses organismos.

A acidificação dos oceanos, causada pelo aumento das concentrações de dióxido de carbono (CO₂) na atmosfera, reduz a capacidade de organismos, como algas, de sequestrar CO₂. Essas algas formam estruturas de carbonato de cálcio que ajudam a remover CO₂ da água, mas a diminuição do pH dificulta esse processo, comprometendo a capacidade do oceano de atuar como um sumidouro de carbono.

Além disso, o aquecimento das águas está provocando a proliferação de algas tóxicas, conhecidas como marés vermelhas. Elas liberam toxinas nocivas, que podem matar peixes e contaminar frutos do mar, representando um risco para a saúde humana e causando prejuízos econômicos significativos para a pesca e o turismo.

As marés vermelhas também podem criar zonas mortas, áreas onde a concentração de oxigênio é tão baixa que a vida marinha não consegue sobreviver.

Leia mais: Microbiologia: o que é? Para que serve? Como se especializar?

Patógenos emergentes e mudanças climáticas

O aquecimento global está redefinindo a geografia de doenças de diversas maneiras. Os vetores estão se expandindo, como é o caso dos mosquitos Aedes aegypti, que agora avançam para regiões anteriormente frias, levando consigo doenças como dengue e chikungunya.

Esse avanço ocorre porque as temperaturas mais elevadas criam um ambiente propício para a reprodução desses mosquitos, aumentando a incidência dessas doenças em áreas que antes não eram afetadas.

Além disso, os ambientes mais quentes aceleram a mutação de patógenos, resultando em bactérias mais resistentes. Essas bactérias prosperam em águas mais quentes, aumentando o risco de infecções para as pessoas que frequentam essas áreas.

As zoonoses também estão em ascensão devido ao desmatamento e às temperaturas elevadas, que facilitam os saltos de vírus de animais para humanos. Nesse sentido, a destruição de habitats naturais força os animais a se aproximarem mais dos seres humanos, aumentando a possibilidade de transmissão de doenças zoonóticas.

Microorganismos e desastres naturais

Enchentes, furacões e incêndios têm um impacto dramático nos microbiomas. Durante enchentes urbanas, as chances de contaminação por leptospirose aumentam em pelo menos 10 vezes de acordo com a Organização Mundial da Saúde (OMS).

Essa doença é transmitida pelo contato direto com a água contaminada, causando sintomas como febre alta, dor de cabeça e, em casos graves, complicações renais e hepáticas.

Após as queimadas, os esporos de fungos oportunistas como o Aspergillus se dispersam pelo ar, causando infecções pulmonares nos moradores que vivem próximo. Esses fungos aproveitam a debilidade do sistema respiratório após a inalação de fumaça e cinzas, levando a infecções que podem ser graves, especialmente em pessoas com imunidade comprometida.

Para mitigar os danos causados por desastres naturais, a reconstrução ecológica envolve o uso de micro-organismos benéficos para recuperar solos degradados. Eles melhoram a qualidade do solo, ajudando na decomposição de matéria orgânica e na fixação de nutrientes, promovendo a recuperação das áreas afetadas e a restauração da biodiversidade.

Tecnologias microbianas para mitigação das mudanças climáticas

A microbiologia ambiental também oferece soluções inovadoras. Um exemplo é a biorremediação, que utiliza microrganismos para descontaminar ambientes poluídos.

Assim, bactérias como a Pseudomonas putida são capazes de “consumir petróleo”, tornando-se uma ferramenta eficaz para limpar oceanos após vazamentos de óleo. Outro exemplo são os fungos que têm a capacidade de degradar plástico, como poliuretano, em questão de semanas, ajudando a combater a poluição plástica.

Na captura de carbono, cianobactérias geneticamente modificadas se destacam por sequestrar CO₂ 20 vezes mais rápido que árvores. Além disso, o biochar, um tipo de carvão produzido a partir de matéria orgânica, armazena carbono no solo, ajudando a reduzir a quantidade de CO₂ na atmosfera.

Em termos de energia sustentável, certas bactérias podem produzir hidrogênio a partir de resíduos orgânicos, oferecendo uma fonte limpa de energia. O biogás, composto principalmente de metano produzido em aterros sanitários, pode ser convertido em eletricidade, contribuindo para a geração de energia renovável.

“Um marco regulatório desse sistema é a Política Nacional sobre Mudança do Clima (PNMC), instituída pela Lei 12.187, de 29 de dezembro de 2009 (atualizada em 2010).”

Fonte: Mudanças climáticas

A microbiologia ambiental é uma área em ascensão, com papel duplo nas mudanças climáticas. Enquanto microrganismos patogênicos e desequilíbrios ecossistêmicos agravam crises, soluções como bioremediação e captura microbiana de carbono mostram que o futuro pode ser mais verde.

Se você quer se especializar nesse campo, conheça a pós-graduação EAD em microbiologia, uma oportunidade de unir ciência, inovação e impacto global.

FAQ

1. Qual a importância dos microrganismos para o clima?

   Regulam ciclos do carbono e do nitrogênio, influenciando decomposição, sequestro de CO₂ e fertilidade de solos e oceanos.

2. Como o aquecimento dos oceanos afeta a saúde humana?

   Favorece marés vermelhas e toxinas que contaminam peixes e frutos do mar, com impacto econômico e de saúde pública.

3. Que soluções a microbiologia ambiental oferece?

   Biorremediação de poluentes, captura microbiana de carbono e bioenergia a partir de resíduos orgânicos.

Referências