Steven Allison: Earth's original inhabitants -- and their role in combating climate change | TED

Transcriber:

Tradutor: Margarida Ferreira Revisora: Mafalda Ferreira

Microbes are everywhere.

Os micróbios estão por toda a parte.

They live in the air, the ocean,

Vivem no ar, no oceano,

the soil and on our bodies, lots of them.

no solo e no nosso corpo, montes deles.

But before you reach for the hand sanitizer,

Mas antes de irem buscar o antissético de mãos,

take a look at these beautiful bacterial mats

observem estes bonitos tapetes bacterianas

in Yellowstone's Grand Prismatic Spring.

Grande Primavera Prismática em Yellowstone.

They’re absolutely amazing

São absolutamente fascinantes

because they’ve somehow figured out how to grow happily

porque conseguiram crescer contentes

at near boiling temperatures.

em temperaturas quase ao nível de ebulição.

Ever since life on Earth began, probably in a place like this,

Desde que começou a vida na Terra, provavelmente num local como este,

microbes have kept planetary chemical cycles in balance.

os micróbios mantiveram em equilíbrio os ciclos químicos do planeta.

Today, humans are altering that balance and changing the climate

Hoje, os seres humanos estão a alterar esse equilíbrio e a mudar o clima

by emitting greenhouse gases into the atmosphere.

emitindo gases com efeitos de estufa para a atmosfera.

But microbes might be able to help us with our climate problem.

Mas os micróbios podem conseguir ajudar-nos com o problema climático.

After all, microbes are Earth's original and most adaptable inhabitants.

Afinal, os micróbios são os primeiros habitantes da Terra

e os mais adaptáveis.

Now, I know that not everyone is so enamored with microbes.

Eu sei que nem toda a gente está apaixonada pelos micróbios.

My biology students tell me that they usually think of "pathogen"

Os meus alunos de biologia dizem que habitualmente pensam em “patógeno”

when they hear the word "microbe"

quando ouvem a palavra “micróbio

and I know we're in the middle of a global viral pandemic.

e eu sei que estamos no meio duma pandemia viral mundial.

But you should keep in mind that far less than one percent of microbial diversity

Mas não podemos esquecer que muito menos de 1% da diversidade microbiana

is actually pathogenic to humans.

é de facto patogénica para os seres humanos.

In fact, most of the microbes we encounter are beneficial.

Na verdade, a maioria dos micróbios que encontramos são benéficos.

There are trillions of bacteria, fungi and viruses

Há biliões de bactérias, fungos e vírus

que vivem dentro de nós e em cima de nós, neste momento.

living in and on us right now,

more of them than human cells in the body.

São mais numerosos do que as células humanas no nosso corpo.

They help us digest our food, protect us from disease

Ajudam-nos a digerir os alimentos, protegem-nos das doenças,

and maybe even choose our mates.

e talvez até nos ajudem a escolher os nossos companheiros.

Microbiologists call this assemblage of tiny interlopers the human microbiome.

Os microbiólogos chamam a este conjunto de minúsculos intrusos

o microbioma humano.

We now know that there are microbiomes in basically every environment.

Sabemos hoje que há microbiomas em praticamente todos os ambientes.

In the same way that they help our human bodies stay healthy,

Da mesma forma que ajudam o corpo humano a manter-se saudável,

microbiomes in water, soil and air are critical for planetary health.

os microbiomas na água, no solo e no ar são fundamentais para a saúde do planeta.

For example, cyanobacteria in the ocean carry out photosynthesis

Por exemplo, as cianobactérias no oceano realizam a fotossíntese

and provide a large fraction of the planet's breathable oxygen.

e proporcionam uma grande parte do oxigénio respirável do planeta.

Even though they're tiny,

Embora sejam minúsculas,

their green color can be seen from outer space with satellites.

podemos ver a sua cor verde do espaço, com os satélites.

They may be harder to see,

Podem ser difíceis de ver,

but microbiomes in the soil are just as important

mas os microbiomas no solo são tão importantes

as the human or ocean microbiome.

como o microbioma humano ou oceânico.

I think about soil as a skin for the planet

Penso no solo como a pele do planeta

that provides nutrients to sustain crops and other plants.

que fornece os nutrientes para as culturas e outras plantas.

As an ecologist and climate scientist,

Enquanto ecologista e cientista climático,

I've been studying the microbes that live in soil for 20 years now.

há 20 anos que venho estudando os micróbios que vivem no solo.

Just like we've seen with the human microbiome,

Tal como temos visto com o microbioma humano,

cutting-edge techniques in molecular biology,

as técnicas de ponta na biologia molecular,

especially DNA sequencing,

especialmente a sequenciação do ADN,

show that soil microbiomes are extremely diverse

mostram que os microbiomas do solo são extremamente diversificados

in their genes and life cycles.

nos seus genes e ciclos de vida.

Scientists are starting to figure out how we can harness

Os cientistas estão a começar a estudar como podem aproveitar

the diversity of these often invisible organisms

a diversidade destes organismos quase sempre invisíveis

to solve global problems like climate change and food insecurity.

para resolver problemas globais

como a alteração climática e a insegurança alimentar.

Take agricultural crops, for example.

Vejam as culturas agrícolas, por exemplo.

With climate change causing more frequent heat waves and droughts,

Com a alteração climática a provocar ondas de calor e secas mais frequentes,

crop plants may become stressed,

as culturas podem ressentir-se com isso,

reducing yields and threatening food security.

reduzindo as colheitas e ameaçando a segurança alimentar.

But microbes can help.

Mas os micróbios podem ajudar.

There are symbiotic fungi called mycorrhiza

Há fungos simbióticos chamados microrriza

that grow out from plant roots and into the soil

que crescem nas raízes das plantas, no solo,

where they collect water and nutrients.

onde absorvem água e nutrientes.

Then the plant and its symbiotic fungus make a trade.

As plantas e os fungos simbióticos fazem uma troca.

The fungus sends water and nutrients into the plant roots

Os fungos enviam água e nutrientes para as raízes das plantas

and the plant pays back the fungus with sugars from photosynthesis.

e as plantas fornecem aos fungos açúcares da fotossíntese.

To reduce stress on plants from climate change,

Para reduzir o “stress” sobre as plantas da alteração climática,

farmers can inoculate the soil with these beneficial fungi.

os agricultores podem inocular o solo com estes fungos benéficos.

Land managers are also starting to use the same approach

Os gestores de terras também estão a começar a usar a mesma abordagem

to help native plants recolonize degraded soil

para ajudar as plantas nativas a recolonizar solo degradado

during habitat restoration.

durante recuperação de habitats.

So the next time you support an environmental cause,

Da próxima vez que apoiarem uma causa ambiental,

maybe through a nonprofit donation or volunteer work,

talvez através de uma doação ou de trabalho voluntário,

remember, soil microbes need conservation too.

lembrem-se, os micróbios do solo também precisam de conservação.

The planet also relies on soil microbiomes for other essential services.

O planeta também depende dos microbiomas do solo para outros serviços essenciais.

Have you ever thought about what happens to living things

Já pensaram no que acontece aos seres vivos

like these leaves, mosses and mushrooms when they die?

como estas folhas, musgos, e cogumelos, quando morrem?

I'm not talking about an existential crisis.

Não estou a falar duma crise existencial.

I'm talking about microbial decomposition.

Estou a falar da decomposição microbiana.

Think about it like a type of biological recycling

Pensem nisso como um tipo de reciclagem biológica

practiced by very diligent microbes.

praticada por micróbios muito diligentes.

They take dead bodies and turn them into useful nutrients.

Agarram em corpos mortos e transformam-nos em nutrientes úteis.

Without this essential service,

Sem este serviço essencial,

life on Earth would grind to a halt

a vida na Terra paralisaria

because dead stuff would pile up,

porque as coisas mortas amontoar-se-iam,

depriving the next generation of life forms of the raw materials

privando a geração seguinte de formas de vida

das matérias primas necessárias para o seu crescimento.

needed for growth.

Hundreds of researchers funded by the US Department of Energy

Centenas de investigadores

financiados pelo Departamento de Energia dos EUA

are even trying to figure out how to co-opt microbial decomposition

estão a tentar perceber como cooptar a decomposição microbiana

para produzir biocombustíveis sustentáveis

to produce sustainable biofuels

from wood, grasses and other plant materials.

a partir da madeira, de ervas e de outros materiais vegetais.

Fuels derived from plants and microbes are part of the climate solution

Os combustíveis derivados de plantas e micróbios

fazem parte da solução para o clima

because they don't rely on fossil carbon sources

porque não dependem de fontes de fósseis,

like coal and oil.

como o carvão e o petróleo.

At the same time, ecologists like me are very concerned

Ao mesmo tempo, os ecologistas como eu estão muito preocupados

about how climate change might affect microbial recycling in the environment.

como a alteração climática pode afetar a reciclagem microbiana no ambiente.

A warming climate might speed up the process

Um clima quente pode acelerar o processo

and release more greenhouse gases into the atmosphere.

e libertar na atmosfera mais gases com efeitos de estufa.

A drier climate might slow down the microbes

Um clima mais seco pode abrandar os micróbios

and leave plants starved for essential nutrients.

e deixar as plantas a morrer à míngua de nutrientes essenciais.

Fortunately, there is reason for hope.

Felizmente, há razões para esperança.

Microbes are super adaptable because they can evolve very quickly.

Os micróbios são super adaptáveis porque podem evoluir muito rapidamente.

Por exemplo, talvez já tenham ouvido falar de bactérias patogénicas como o “staph”

For example, you may have heard of pathogenic bacteria like staph

evolving antibiotic resistance.

que desenvolveram resistência aos antibióticos.

Of course, that's bad for us.

Claro, isso é mau para nós.

But the same evolutionary process

Mas o mesmo processo evolurivo

could also help microbes adapt to climate change, which is good.

também pode ajudar os micróbios a adaptar-se à alteração climática,

o que é bom.

After all, microbes evolved long ago

Afinal, os micróbios evoluíram há muito

to survive extreme conditions like the hot springs of Yellowstone.

para sobreviverem a condições extremas como as fontes termais de Yellowstone.

Just like our human cells, each microbial cell contains a genome.

Tal como as nossas células humanas, cada cela microbiana contém um genoma.

And just like our genomes,

E tal como os nossos genomas,

microbial genomes contain genes or DNA sequences

os genomas microbianos contêm genes ou sequências de ADN

with instructions for growth and survival.

com instruções para o crescimento e a sobrevivência.

My colleagues and I have identified genes

Os meus colegas e eu identificámos genes

that allow bacteria and fungi to survive drought

que permitem às bactérias e aos fungos sobreviverem a secas

and decompose dead plant material.

e a decompor matérias vegetais mortas.

We're currently doing experiments to see how fast these genes evolve

Estamos a fazer experiências para ver a que velocidade estes genes evoluem

and what kinds of genetic changes

e que tipos de mudanças genéticas

make bacteria and fungi more resistant to drought.

tornam as bactérias e os fungos mais resistentes às secas.

Some of our prior research shows that microbes have the potential

Alguma da investigação já feita mostra que os micróbios têm o potencial

to deal with climate change.

de lidar com a alteração climática.

Microbiomes and the services they provide could cope not just by evolving,

Os microbiomas e os serviços que proporcionam

podem manter-se, não só pela evolução,

but also by shifting around the dominant species of microbes.

mas também pela movimentação das espécies dominantes de micróbios.

Microbiomes are so diverse

Os microbiomas são tão diversos

that even if some of the species die out with climate change,

que mesmo que algumas espécies morram devido à alteração climática,

others might survive and take their place, allowing nature's recycling to continue.

outras podem sobreviver e ocupar o seu lugar,

permitindo que continue a reciclagem da natureza.

To test this idea, my colleagues and I designed special cages

Para testar esta ideia, os meus colegas e eu

concebemos gaiolas especiais

to contain microbiomes

para conter microbiomas

from different habitats in Southern California.

de diversos habitats da Califórnia do Sul.

We sampled microbiomes from places

Arranjámos amostras de microbiomas

ranging from forested mountaintops

de lugares tão diferentes como cumes de montanhas

to hot deserts.

e desertos tórridos.

Each cage contained a microbiome from one of these places

Cada gaiola continha um microbioma de cada um desses locais

along with sterilized dead grass for the microbes to use as a food source.

juntamente com ervas mortas esterilizadas para os micróbios usarem como alimento.

We then put the cages back into the different habitats

Depois voltámos a pôr as gaiolas em diferentes habitats

so that the microbiomes experienced pretty dramatic changes in climate.

para os microbiomas experimentarem alterações profundas no clima.

We expected that the microbes from the cooler places

Esperávamos que os micróbios dos locais mais frios

would die out when we moved them to the warm places like the hot desert,

morressem quando os mudámos para locais quentes como o deserto tórrido

and that they would lose their ability

e que perdessem a sua capacidade

to consume and recycle the nutrients in the dead grass material.

de consumir e reciclar os nutrientes na matéria das ervas mortas.

But when we looked at the results,

Mas quando observámos os resultados, ficámos muito admirados.

I was really shocked.

The microbiomes were almost unfazed by this massive climate difference.

Os microbiomas ficaram quase indiferentes a essa enorme diferença climática.

There were some changes in the dominant species,

Houve algumas mudanças nas espécies dominantes,

but mountaintop microbes decomposed dead grass just as well

mas os micróbios das montanhas decompuseram as ervas mortas

quase tão bem como os microbiomas do clima quente e seco.

as desert microbiomes in the hot, dry climate.

This result tells us the microbiomes have the ability to evolve

Este resultado diz-nos que os microbiomas têm a capacidade de evoluir

and shift to deal with really dramatic climate changes.

e de mudar para lidar com grandes mudanças climáticas.

Another way that soil microbiomes can be part of the climate change solution

Outra forma de os microbiomas do solo

contribuírem para a solução da alteração climática

is by building healthy soil.

é criando um solo saudável.

Many soil bacteria and fungi ooze out sticky chemicals

Muitas bactérias e fungos do solo libertam químicos pegajosos

to glue themselves onto soil surfaces.

para se colarem às superfícies do solo.

The glue and the microbes

Essa cola e os micróbios

form these biofilms that hold soil particles together.

formam estes biofilmes que mantêm unidas as partículas do solo.

This helps the soil resist erosion

Isso ajuda o solo a resistir à erosão

and hold more water that's available for plants.

e a reter mais água que fica disponível para as plantas.

Microbes and their biofilms also play a big role in soil carbon sequestration.

Os micróbios e os seus biofilmes

também desempenham um papel importante na captura do carbono no solo.

Many forms of carbon from plants, like sugars, don't last long in the soil

Muitas formas de carbono das plantas, como os açúcares,

não duram muito tempo no solo

because they're food for many organisms, including the microbes.

porque servem de alimento para muitos organismos,

incluindo os micróbios.

But microbodies and biofilms are made up of complex chemicals.

Mas os micro-organismos e os biofilmes são feitos de químicos complexos.

For example, many microbes build cell walls for protection,

Por exemplo, muitos micróbios criam membranas celulares para proteção,

so the wall material has to be resistant to biochemical attack.

e o material dessa membrana

tem de ser resistente a um ataque bioquímico.

When the microbes die, their corpses, especially those cell walls,

Quando os micróbios morrem,

os seus cadáveres, especialmente essas membranas celulares,

can stick around for a really long time, maybe even thousands of years.

podem resistir durante muito tempo, talvez mesmo milhares de anos.

In this way, soil acts a lot like a bank vault for carbon.

Desta forma, o solo age como um cofre bancário para o carbono.

More carbon in the bank means healthier soil

Mais carbono nesse cofre significa um solo mais saudável

and less greenhouse gas buildup in the atmosphere.

e menos gases com efeitos de estufa libertados na atmosfera.

Microbes are sort of like the Federal Reserve.

Os micróbios são uma espécie de Federal Reserve.

They can take cash off the street in the form of these plant sugars

Podem retirar o dinheiro da rua sob a forma desses açúcares das plantas

and lock it away in a chemical vault for long-term storage.

e fechá-lo num cofre químico para armazenamento a longo prazo.

With the science of climate change becoming more and more obvious every day,

Como a ciência da alteração climática é cada vez mais evidente de dia para dia,

we need to figure out how to adapt, for sure.

precisamos de descobrir como nos adaptarmos.

Some scary outcomes, like emerging microbial diseases,

Alguns resultados assustadores, como novas doenças microbianas,

are definitely something we need to plan for.

são uma coisa que precisamos de prever.

But microbes can be a part of the climate solution

Mas os micróbios podem fazer parte da solução climática

if we figure out how to leverage all that microbiome diversity.

se descobrirmos como impulsionar toda essa diversidade microbiana.

To be honest, though, making sense out of complex microbiomes

Para ser honesto, perceber os complexos microbiomas

is still a big scientific challenge.

ainda é um desafio científico enorme.

Their complexity is both a blessing and a curse.

A sua complexidade é uma bêncão e uma maldição.

We're only beginning to understand

Só agora estamos a começar a compreender

all the strange and wonderful microbial lifestyles

todos os estilos de vida estranhos e maravilhosos dos micróbios

that have been evolving since the origins of life on Earth.

que têm evoluído desde as origens da vida na Terra.

This digital artwork called "Microbes Reimagined"

Este trabalho artístico chamado “Micróbios Reimaginados”

does a great job of capturing that sense of mystery.

faz um bom trabalho ao captar esse sentido de mistério.

But one thing we do know for sure is that microbes are not just pathogens.

Mas uma coisa sabemos ao certo: os micróbios não são só os patógenos.

Our lives literally depend on them.

A nossa vida depende deles.

So next time you take a breath outside,

Assim, da próxima vez que respirarem ao ar livre,

imagine all those oxygen-spewing cyanobacteria

imaginem todas as cianobactérias que produzem oxigénio

floating around in the ocean,

a flutuar no oceano,

and when the time comes

e quando chegar a altura

and you draw in that last and final breath,

de exalarem o último suspiro,

take comfort in knowing that soil microbes will be there

sintam-se confortados por saber que os micróbios do solo estão aí

to turn your body into useful nutrients.

para transformar o vosso corpo em nutrientes úteis.

Even as we enjoy these benefits of microbiomes,

Mesmo quando gozarmos os benefícios dos microbiomas,

climate change remains a potentially existential threat to our well-being.

a alteração climática continua a ser uma ameaça existencial ao nosso bem-estar.

But dangerous climate change is not inevitable, at least not yet.

Mas a perigosa alteração climática não é inevitável, pelo menos por agora.

With the right cutting-edge research,

Com uma investigação inovadora adequada

diverse microbiomes could become a big part of the solution

os diversos microbiomas podem desempenhar um grande papel

to our climate problem.

na solução do nosso problema climático.

Thank you.

Obrigado.