Uma das áreas de investigação prioritária é a das alterações climatéricas, pois condições ambientais extremas podem tornar-se rapidamente stressores naturais e prejudicarem os seus receptores ecológicos. Por exemplo, há vários estudos sobre os efeitos das radiações UV, como stressor natural, sendo este de crucial importância devido ao aumento do buraco do ozono. A poluição e as alterações global e do clima estão a pôr em causa a sustentabilidade dos ecossitemas terrestres. A toxicidade de misturas de químicos, de stressores múltiplos e a interacção com stressores naturais são algumas das áreas onde a avaliação de risco tem que melhorar consideravelmente. Os stressores não-químicos podem interagir directamente com compostos químicos através da alteração da sua biodisponibilidade ou indirectamente através da alteração do estado fisiológico do organismo exposto. Embora haja alguma informação sobre os mecanismos por de trás das interacções químicas em misturas, pouco é conhecido sobre o modo como interagem stressores químicos e não-químicos. Um exemplo será o facto de que um stressor não-químico poder alterar a fisiologia de um organismo que poderá ou não manifestar-se a nível individual, dependendo da plasticidade intra-específica. A função de um aumento da radiação UV, devido ao aumento do buraco do ozono, do aumento de temperatura, ou de casos de seca severa ou inundações, pode influenciar a ecotoxicidade de compostos químicos; adicionalmente o modo como as espécies expostas reagem ainda não é claro.
O desafio proposto neste projecto é o de avaliar a influência de stressores multifuncionais utilizando bio-ensaios com organismos edáficos e plantas, onde as interacções podem acontecer de um modo sinergístico ou antagonístico para vários níveis ou rácios de dosagem. Isto será conduzido através da exposição combinada de stressores naturais com substâncias químicas em organismos terrestres, frequentemente utilizados em procedimentos ecotoxicológicos e que desempenham funções importantes na dinâmica do solo. Os organismos edáficos utilizados serão o isópode terrestre Porcellionides pruinosus, o colêmbolo Folsomia candida, que é um dos organismos mais utilizados em ecotoxicologia terrestre, e como plantas, o nabo (espécie de dicotiledónea crescimento rápido Brassica rapa), a aveia (monocotiledonea, Avena sativa) e uma planta frequentemente utilizada para consumo, o agrião (Nasturtium
officinale).
Os objectivos específicos são os de testar as seguintes hipóteses:
1) Stressores químicos combinados com stressores naturais têm comportamentos semelhantes aos de misturas químicas?
2) Qual a influência de um stressor natural na toxicidade de um químico a um determinado organismo?
3) Poderão os modelos desenvolvidos (“Adição da concentração” ou “Acção independente”) para misturas químicas serem também utilizados em combinações de compostos químicos com stressores naturais? Serão esses efeitos ecologicamente relevantes?
4) Será possível estabelecer uma base mecanística/bioquímica para justificar alterações fenotípicas?
A resposta a estas perguntas irá trazer novas abordagens para:
1) avaliar cenários com possível contaminação proveniente da agricultura em regiões com climas diferentes;
2) prevenir o aumento de toxicidade em solos devido às alterações climaticas;
3) melhorar a qualidade dos solos e da saúde humana.
Para isso, vários tipos de pesticidas (e.g. imidacloprid, diflubenzuron, prochloraz) e elementos metálicos (e.g. cádmio, cobre, chumbo) serão escolhidos e testados utilizando bioensaios (objectivo 1 e 2). A selecção dos bioensaios foi baseada na sua consistência na utilização na avaliação do risco e, por isso, seleccionadas espécies ecologicamente relevantes. Os resultados finais serão introduzidos nos modelos descritos anteriormente e os efeitos combinados estudados e discutidos (objectivos 1, 2 e 3). Os vários parâmetros escolhidos nos diferentes bioensaios serão também estudados para avaliar se diferentes parâmetros nos redireccionam para diferentes comportamentos para a mesma combinação de stressores. Esperamos que este estudo forneça mais informação sobre a sensibilidade dos organismos a diferentes combinações de stressores e os seus mecanismos de resposta.