Uma "pele viva" está a proteger a Grande Muralha da China, dizem os cientistas

Estas superfícies de solo na Grande Muralha estão cobertas por uma "pele viva" de pequenas plantas sem raízes e microorganismos conhecidos como biocrusts, que são uma fonte do poder de permanência do património, de acordo com o ecologista de solos Matthew Bowker, coautor do estudo publicado a 8 de dezembro na revista Science Advances.

"As biocrostas são comuns em todo o mundo, em solos de regiões secas, mas normalmente não as procuramos em estruturas construídas pelo homem", disse Bowker, professor associado da Northern Arizona University, por correio eletrónico.

Estudos anteriores concluíram que as biocrostas de líquenes e musgos constituem uma ameaça destrutiva para as estruturas de pedra do património moderno, devido ao impacto a longo prazo das comunidades microbianas no valor estético, à produção de ácido e outros metabolitos e à alteração dos microambientes, que podem causar erosão e degradação das rochas. Estas descobertas levaram à remoção de plantas que cresciam no topo de partes da Grande Muralha. Mas os efeitos das biocrostas são diferentes para os marcos de terra, e as comunidades de cianobactérias e musgo aumentam efetivamente a estabilidade da Grande Muralha e melhoram a sua resistência à erosão, de acordo com o novo artigo.

Examinando amostras colhidas em mais de 483 quilómetros de oito secções de terra batida do local construído durante a dinastia Ming, entre 1368 e 1644, os autores do estudo descobriram que mais de dois terços da área estão cobertos por biocrostas. Quando os investigadores compararam a estabilidade e a resistência das amostras com camadas de biocrostas com amostras sem a "pele viva da Terra", descobriram que as amostras com biocrostas eram três vezes mais fortes do que as que não tinham.

"Pensavam que este tipo de vegetação estava a destruir a Grande Muralha. Os nossos resultados mostram o contrário", afirmou o coautor do estudo, Bo Xiao, professor de ciências do solo na Universidade Agrícola da China. "As biocrostas estão muito disseminadas na Grande Muralha e a sua existência é muito benéfica para a sua proteção".

'Como um cobertor'

Constituídos por componentes como cianobactérias, algas, musgo, fungos e líquenes, os biocrustes habitam a camada superficial do solo das terras secas. Cobrindo cerca de 12% da superfície do planeta, as comunidades de plantas e microrganismos minúsculos podem levar décadas, ou mais, a desenvolver-se. Formando ecossistemas em miniatura, os biocrustes estabilizam o solo, aumentam a retenção de água e regulam a fixação do azoto e do carbono.

São capazes de o fazer, em parte, graças a uma densa biomassa, que actua como uma "camada anti-infiltração" para os poros do solo em condições adequadas, bem como uma absorção natural de nutrientes que promovem os danos causados pelos sais. As secreções e as camadas estruturais das biocrusts também se entrelaçam para formar uma "rede pegajosa" de agregação de partículas do solo que promovem a resistência e a estabilidade contra as forças corrosivas que ameaçam a Grande Muralha, de acordo com o novo estudo.

As condições climáticas, o tipo de estrutura e o tipo de biocrusta desempenham um papel importante na função protetora de uma biocrusta, sendo a sua redução da erodibilidade "muito maior" do que o seu risco de intempérie, concluíram os investigadores.

Em comparação com a terra batida nua, as secções da Grande Muralha cobertas com cianobactérias, musgo e líquenes apresentaram uma redução da porosidade, da capacidade de retenção de água, da erodibilidade e da salinidade até 48%, aumentando simultaneamente a resistência à compressão, a resistência à penetração, a resistência ao cisalhamento e a estabilidade dos agregados até 321%. De todos os grupos, as biocrostas de musgo foram consideradas as mais estáveis.

"As biocrostas cobrem a Grande Muralha como um cobertor que a separa do ar, da água e do vento", afirmou Xiao.

Trabalhando para manter a água fora e evitar a acumulação de sal, as biocrostas resistem à meteorização química, observou, produzindo substâncias que actuam como uma "cola" para que as partículas do solo se unam contra a dispersão, tornando as propriedades do solo mais fortes.

O papel dos biocrustos num futuro incerto

A maioria das comunidades que constituem um biocrust tem origem num único organismo que cresce e torna os ambientes em que cresce adequados para outros. Embora continuem a ser vulneráveis aos impactos das alterações climáticas, espera-se que estes organismos em constante evolução utilizem mecanismos internos para se adaptarem a futuros extremos, afirmou Emmanuel Salifu, professor assistente da Universidade Estatal do Arizona que estuda soluções baseadas na natureza para a engenharia sustentável.

Essa adaptabilidade inerente torna as biocrostas grandes candidatas a intervenções baseadas na natureza para abordar a conservação estrutural no nosso mundo em aquecimento, disse Salifu, que não esteve envolvido no novo estudo.

"Mesmo que tenhamos temperaturas mais quentes, as biocrostas já estão preparadas para atuar nessas condições", afirmou. "A nossa hipótese é que serão mais capazes de sobreviver se projectarmos o seu crescimento à escala."

A erosão eólica, o desgaste provocado pela chuva, a salinização e os ciclos de congelamento e descongelamento provocaram fissuras e desintegração nos milhares de quilómetros de estruturas que ligam a Grande Muralha, que corre o risco de se deteriorar gravemente e de ruir. A subida das temperaturas e o aumento da precipitação podem também resultar numa redução da cobertura de biocrostas da muralha.

No entanto, o sector da construção em geral continua dividido quanto ao potencial de conservação histórica das biocrostas, segundo Salifu.

"A ideia convencional é que o crescimento biológico não é ótimo para as estruturas. Afecta a estética, conduz à degradação e afecta a integridade estrutural global", afirmou. No entanto, há uma falta de investigação concreta que apoie essas conclusões, acrescentou Salifu, observando que "o júri ainda está a deliberar sobre isso".

Salifu vê o novo estudo como uma prova das potenciais vantagens da engenharia de biocrustações para a conservação de sítios patrimoniais de terra - embora este seja ainda um campo emergente. A investigação estabelece que as comunidades naturais de plantas e microrganismos "têm a capacidade de melhorar a integridade estrutural, a longevidade e a durabilidade de estruturas de terra como a Grande Muralha da China", afirmou Salifu.

O estudo "contribui em grande medida para acelerar ainda mais o processo de aproximação da indústria ao ponto de podermos começar a pensar (na engenharia de biocrustações)", observou.

Os autores do estudo afirmam ainda que o seu trabalho permite explorar a possibilidade de cultivar biocrustações para preservar outros sítios patrimoniais de terra batida em todo o mundo.

Para além do seu estatuto de destino turístico que atrai milhões de visitantes todos os anos, a Grande Muralha tem uma grande relevância cultural, razão pela qual as biocrostas que a preservam são tão significativas, disse Xiao.

"A Grande Muralha é o centro cultural da civilização chinesa", disse ele à CNN. "Devemos fazer o nosso melhor para a proteger para as nossas próximas gerações. Para os nossos filhos, para os nossos netos".