Locutor:
Bem-vindo ao Instituto Salk Onde as Curas Começam podcast, onde os cientistas falam sobre descobertas revolucionárias com seus anfitriões, Allie Akmal e Brittany Fair.

Feira da Bretanha:
Estou aqui hoje com o Dr. Joseph Noel. Sua pesquisa se concentra na química, bioquímica, biologia estrutural e evolução do metabolismo nas plantas. Mais recentemente, a pesquisa do Dr. Noel concentrou-se em maneiras de aumentar o armazenamento de carbono nas plantas, desde culturas alimentares até água doce e zonas úmidas marinhas. Dr. Noel, seja bem-vindo Onde as Curas Começam.

José Noel:
É bom estar aqui. Obrigado, Bretanha.

Feira da Bretanha:
Obrigado por ter vindo. Para começar, você se considera um biólogo vegetal ou um químico?

José Noel:
Essa é realmente uma pergunta muito difícil. Eu apenas me consideraria um cientista. Cresci amando a natureza e quando comecei a estudar mais formalmente, fiquei muito interessado em biologia e química. Quando eu estava na faculdade, me interessei muito por bioquímica. Quando entrei na pós-graduação, me interessei pela área de biologia estrutural. Então, olhando para as coisas em um nível atômico molecular, acho que me consideraria um cientista. E tenho sorte de estar aqui no Salk porque o Salk, mais do que qualquer outro lugar em que já estive em meu treinamento, realmente encoraja você a seguir seus interesses, em vez de se limitar a uma disciplina específica.

Feira da Bretanha:
E falando de seus interesses enquanto crescia, como você se interessou em estudar plantas em primeiro lugar?

José Noel:
Assim, o interesse pelas plantas começou desde muito jovem. Minha avó, minha bisavó e minhas tias-avós cresceram durante a Depressão e, portanto, plantavam muito de sua própria comida. Durante a Segunda Guerra Mundial, as pessoas foram incentivadas a tentar cultivar o máximo possível de sua própria comida, para que tivéssemos o suficiente de nossas fazendas para alimentar os soldados. E então, quando eu era jovem, isso foi no final dos anos 60, início dos anos 70, eles ainda estavam plantando jardins da vitória e eu comecei a amar a jardinagem. Então, eu era uma criança incomum crescendo. Eu também era um ávido compositor desde muito jovem. Então, cresci em uma pequena cidade no oeste da Pensilvânia, uma cidade de mineração de carvão com cerca de 1,500 habitantes. Agora são apenas cerca de 1,000 pessoas, mas eu aparecia todo verão e coletava aparas de grama de todos os vizinhos que estavam cortando a grama, o que eles ficaram muito gratos porque tiveram que se livrar dela.

No outono, recolhi as folhas caídas. Meu avô, eu ia nas fazendas locais e coletava esterco. E até mesmo um verão, na verdade, quando eu era um pouco mais velho, tinha 16 anos, trabalhava no parque da cidade local durante o verão e meu trabalho era apenas garantir que consertasse coisas, consertasse coisas, cortasse a grama etc. cetera. E um circo passou um fim de semana com elefantes e camelos e eles tinham algumas girafas. E assim, na segunda-feira após a partida do circo, eu dei uma volta e recolhi todo o esterco dos elefantes e dos camelos, etc., e fiz compostagem também. E comecei com talvez cinco ou seis tipos diferentes de plantas. No final, eu tinha 30 ou 40 tipos diferentes de coisas crescendo em meu jardim ao longo do ano.

E fiquei bem conhecido no bairro. Ainda tenho amigos dos meus pais quando volto lá que falam sobre o ano em que colocaram cocô de elefante nos meus tomates e eu comi os melhores tomates. Não sei se foi o cocô do elefante, mas, aliás, também foi lá que descobri a suberina ou a cortiça.

Feira da Bretanha:
Oh, interessante.

José Noel:
Sim, tentei compostar rolhas de garrafas de vinho. Eu sabia que era uma substância natural das plantas, e o que notei foi a única coisa que coloquei na minha caixa de compostagem onde poderia voltar no ano seguinte ou mesmo um ano depois, peneirar o composto, e ficaria exatamente o mesmo . Então esse foi o primeiro indício de que essa cortiça, que é a suberina, resiste à decomposição.

Feira da Bretanha:
E o que você está estudando atualmente aqui no Salk?

José Noel:
Por vários anos, pensamos em como a biologia vegetal, a bioquímica vegetal, a genética podem ajudar a remodelar as culturas para que possam sobreviver e ainda produzir quantidades suficientes de alimentos diante das mudanças climáticas e zonas de cultivo, etc. As plantas fazem essa coisa milagrosa de usar a energia do sol, um pouco de dióxido de carbono da atmosfera, e juntam e constroem moléculas que essencialmente armazenam energia na forma de combustíveis fósseis. Quando os queimamos, liberamos todo esse backup de carbono na atmosfera, principalmente como dióxido de carbono.

As plantas crescem essencialmente em quase todo o globo e no globo terrestre, e essa é a ideia por trás do aproveitamento das plantas. Para persuadir as plantas a extrair mais dióxido de carbono do ar e converter parte dele em formas que ficarão para trás nos solos. E, em teoria, se pudermos fazer isso e encontrarmos as variedades certas de plantas, particularmente culturas alimentares que podem fazer isso de forma muito eficaz, podemos reduzir o CO2 na atmosfera. Para que talvez agora possamos fazer uma diferença nesta crise iminente que todos enfrentaremos, que é a mudança climática.

Feira da Bretanha:
E isso soa como um plano potencialmente muito eficaz, mas por que não podemos simplesmente plantar mais plantas?

José Noel:
Então nós podemos. As plantas em geral ajudam, mas agora chegamos a um ponto de inflexão em que não temos muito tempo. Portanto, precisamos fazer algo mais rapidamente do que pode ser feito em 100, 200 ou 300 anos. Estamos falando de algumas décadas antes de chegarmos a um ponto de inflexão. E então acho que a verdadeira chave por trás disso é pensar nas plantas de duas maneiras. Uma é onde eles colocam o carbono se podem retirá-lo da atmosfera e alterá-lo? E uma maneira de fazer isso é em seu sistema radicular. E agora temos muita sorte no instituto porque temos um dos melhores cientistas do mundo, Wolfgang Busch, que é biólogo de raízes e trabalha com a genética do desenvolvimento de raízes.

Então, uma coisa que gostaríamos de fazer é encontrar plantas engenheiradas, encontrar variedades naturais que tenham sistemas radiculares mais extensos e profundos. E as raízes são compostas em grande parte de carbono. E então o que queremos fazer é uma porção do carbono que está nas raízes, queremos que permaneça no solo e queremos persuadir a planta a produzir um pouco mais dessas substâncias para que cada planta que você crescer , especialmente se for uma colheita, todos os anos, na verdade, deixa para trás mais carbono no solo do que libera quando se decompõe.

Feira da Bretanha:
Quais são essas substâncias?

José Noel:
Portanto, eles têm alguns nomes sofisticados, mas na verdade são muito fáceis de entender para a maioria das pessoas. Seu nome chique é suberina, mas é cortiça. E obviamente as plantas que se decompõem e são usadas como alimento, esse dióxido de carbono é devolvido à atmosfera quando são comidas. Portanto, essas substâncias também permitem que as plantas resistam à seca, bem como às inundações e doenças no solo. Mas não temos muito tempo, e é por isso que estamos usando esses métodos modernos em biologia e genética para acelerar esse processo, para que as colheitas possam realmente se tornar não apenas o alimento que comemos, mas uma forma de mitigar os problemas associados com muito dióxido de carbono na atmosfera.

Feira da Bretanha:
E você acha que esse projeto vai dar certo?

José Noel:
Espero que tenha sucesso. Estou muito otimista. Eu teria dito, 10 anos atrás, até cinco anos atrás, eu estava muito pessimista sobre se poderíamos fazer uma diferença na mudança climática. E então eu viajei um pouco e me encontrei com vários grupos que abrangem o espectro político da direita à esquerda, mas todos sabiam que isso está acontecendo, estamos colocando muito dióxido de carbono na atmosfera, mas todos se aproximando disso , talvez por motivos diversos, mas reconhecendo que é um problema e que tem que ser resolvido. E com a velocidade com que a ciência está evoluindo e melhorando a tecnologia, estou muito otimista de que podemos chegar lá com as pessoas certas.

Eu acho que um grande sucesso do Iniciativa de Aproveitamento de Plantas seria que mais cientistas, cientistas de plantas em todo o mundo, reconhecessem que as plantas podem fazer uma diferença, não apenas na alimentação das pessoas, mas também nessa questão da mudança climática. Portanto, acho que, mesmo que apenas divulguemos e deixemos as pessoas empolgadas com isso e testemos nossa hipótese, podemos estar errados. E na maioria das vezes na ciência, você está errado ou pelo menos sua hipótese provou que estaria errada, mas quanto mais pessoas testarem as coisas, mais rápido seremos capazes de chegar à solução. E nos últimos anos, agora que estivemos envolvidos nesta iniciativa no Salk, ela está realmente ganhando força além das paredes do Salk, não apenas com o público leigo, mas com outros cientistas. Então, na verdade, estou muito otimista.

Feira da Bretanha:
E há um segundo braço do HPI, certo? Isso envolve plantas costeiras. Você pode me falar sobre isso?

José Noel:
Sim, então este é meu projeto favorito. Portanto, a iniciativa realmente começou pensando sobre quais substâncias nas plantas resistem à decomposição. E à medida que comecei a aprender mais sobre como essas moléculas eram feitas, coisas como a suberina ou a cortiça, descobri que quanto mais pesquisava, mais aprendia que as plantas que crescem em ambientes onde os pés estão molhados, ou seja, numa zona húmida ou onde há inundações periódicas ou algo assim, uma das maneiras pelas quais eles se adaptam a essa situação realmente estressante. Acontece que quando você inunda uma planta, o oxigênio que as raízes precisam para respirar fica restrito, mas uma forma de as plantas se adaptarem a isso é que, em muitos casos, elas produzem mais suberina e mais cortiça nas raízes. Então, quanto mais eu estudava, mais pensava: “Bem, por que não deveríamos também estudar plantas de zonas úmidas?” Mas quanto mais aprendi sobre isso, descobri que as zonas húmidas em todo o mundo, sejam de água doce ou marinhas ou entre condições salobras, podem reter por unidade de área até cem vezes mais carbono do que a terra terrestre.

Acontece que eles são incríveis ecossistemas de sequestro de carbono. Infelizmente, eles também estão em áreas do globo que estão sob alta pressão econômica para o desenvolvimento humano. E então destruímos muitos deles. Portanto, esses são ecossistemas que, ao longo de centenas de anos, armazenam carbono. E agora, na verdade, agora com colaboradores que trabalham no delta do rio Mississippi, examinamos os depósitos de carbono nesses sistemas de zonas úmidas, e você pode perfurar dois, três, quatro pés, e esses sedimentos são realmente escuros, muito carbonosos. sedimentos ricos, e você pode realmente datar o carbono lá. E estamos falando de carbono com séculos de idade.

Feira da Bretanha:
Oh, uau

José Noel:
E assim eles armazenam muito. Mas, infelizmente, quando você destrói o ecossistema, quando as plantas que estão crescendo lá desaparecem, todo aquele carbono armazenado por até 100, 200, 300 anos é rapidamente metabolizado. Então o oxigênio agora pode realmente fluir e as bactérias começam a usá-lo rapidamente. E há vários casos que já foram documentados nesses sistemas de pântanos nos quais, removendo a vida vegetal, você tem o que é chamado de bomba de carbono. E assim todo esse carbono armazenado por vários séculos é rapidamente metabolizado e liberado como metano e dióxido de carbono na atmosfera.

Portanto, sem essas plantas, você perde o ecossistema, perde a capacidade de capturar o carbono porque as raízes das plantas que estão crescendo ali são fatores realmente críticos para capturar todo esse carbono. Mas dois, uma vez que você o remove, o carbono que estava lá é liberado. E, portanto, temos o potencial de realmente aumentar nosso problema de maneiras que ainda não consideramos totalmente nos modelos climáticos.

Feira da Bretanha:
O que os não-cientistas podem fazer para apoiar seus ecossistemas de zonas úmidas locais?

José Noel:
Sim, isso é algo que só estou aprendendo mesmo aqui na área de San Diego, agora estamos interagindo com vários grupos envolvidos na restauração de pântanos. E, na verdade, a Califórnia em geral está fazendo um ótimo trabalho nisso. Quando me mudei para cá pela primeira vez em 1994, algumas das lagoas ao longo da costa estavam cheias de espécies não nativas ou havia forte desenvolvimento humano, e estamos voltando agora e recuperando-as, replantando-as. Na verdade, nós da Salk, com o trabalho que estamos fazendo, agora estamos sequenciando os genomas dessas espécies de plantas de zonas úmidas. Portanto, essas são plantas que ninguém nunca olhou dessa perspectiva. Então, estamos lendo o livro da vida em cada uma dessas diferentes espécies, e o que esperamos entender é que quando as pessoas estão fazendo restauração, podemos informar melhor quais são as melhores variedades para colocar de volta quando você está fazendo um esforço de restauração. recuperar esses ecossistemas perdidos para que a chance de sucesso dessa restauração seja muito maior?

Nesse processo, o que estamos descobrindo é que estamos trabalhando muito com o que chamo de cientistas cidadãos. Portanto, apenas as pessoas do público que estão interessadas nesses ecossistemas neste momento são voluntárias. Então, acho que as pessoas podem se envolver de várias maneiras diferentes, mas até mesmo ser uma voz para preservar esses ecossistemas é muito importante.

Feira da Bretanha:
E eu tenho que perguntar, agora você mora aqui em San Diego, que fica muito perto de um dos melhores zoológicos dos Estados Unidos. Você já ligou para eles?

José Noel:
Na verdade, eles têm um grupo fantástico de cientistas ao lado do parque de animais selvagens no que chamam de Beckman Center, que estão fazendo coisas muito parecidas com as que estamos interessados ​​em fazer.

Feira da Bretanha:
Interessante.

José Noel:
Sim, eles estão trabalhando, por exemplo, no rinoceronte branco ameaçado, mas também em espécies de plantas ameaçadas. Uma das primeiras coisas que você quer fazer é ler os genomas porque é o genoma que é o livro de código de como você reúne essas várias formas de vida. Na próxima quarta-feira, faremos uma viagem de campo com um grupo de cientistas do Zoológico de San Diego que estão interessados ​​em alguns dos pântanos aqui no Condado de San Diego para dar uma olhada na aparência desses pântanos, o que são as espécies de plantas de zonas úmidas ameaçadas nesses ambientes? Existem espécies lá que agora também temos em nossa coleção de plantas que coletamos de vários lugares nos Estados Unidos? Eu vejo nos próximos meses, realmente formulando uma relação de trabalho muito sólida e colaborativa com o pessoal do Zoológico de San Diego.

Feira da Bretanha:
E você não está mais colecionando elefante sabia?

José Noel:
Eu não sou. Eu não tenho um comp… Então eu agora moro em uma pequena casa mais em um ambiente urbano no coração da cidade, mas antes disso, nas minhas duas primeiras casas que tive aqui em San Diego, eu tinha uma paisagem comestível e eu era um ávido compositor. Não estou mais coletando cocô de elefante, mas isso não significa que não o farei no futuro. Então, muito bem no futuro-

Feira da Bretanha:
Você terá [crosstalk] configurado e…

José Noel:
Exatamente. Eu tenho um suprimento ilimitado que parece não apenas cocô de elefante, uma diversidade de fezes de vários animais selvagens.

Feira da Bretanha:
Eu me pergunto qual deles forneceria o jardim mais exuberante.

José Noel:
Bem, esse era o interesse. Então, na verdade, quando comecei a compostar isso, essa foi uma das razões pelas quais colecionei coisas diferentes. Acho que reconheci que, embora não tivesse a amplitude de conhecimento científico que tenho agora, sabia naquela altura que era melhor ter uma diversidade de coisas. E fiquei tão animado quando tive a oportunidade de coletar, não esterco de cavalo ou de vaca, que havia muitos cavalos e vacas perto de onde cresci, mas agora esses animais exóticos. Então você nunca sabe. Eu comi tomates fantásticos. E meu vizinho com quem cresci ainda mora lá, ele é um senhor mais velho da idade dos meus pais. Toda vez que visito a família lá atrás, minha irmã ou meu irmão, ele ainda diz: “Ainda me lembro dos seus tomates, dos seus pimentões e do cocô de elefante que você espalhou por todo o seu jardim”.

Feira da Bretanha:
E por falar em jardins de San Diego, existe algum tipo de planta que você recomendaria para as pessoas que seja fácil de cultivar, difícil de matar, que se dê bem aqui?

José Noel:
Uma coisa sobre o ambiente de San Diego é que você pode cultivar qualquer coisa. Então a primeira casa que eu tive, tinha muita fruta tropical, goiaba, banana. A certa altura, eu tinha, acho, 14 variedades diferentes de bananas. Você pode cultivar praticamente qualquer coisa. E as coisas prosperam aqui. Claro que a questão é a água, mas com um pouquinho de água dá pra plantar quase tudo. Minha segunda casa era um local com baixo consumo de água, mas também queria que fosse uma paisagem comestível. Então eu plantei muitos cactos. Na verdade, quando eu era mais jovem também, colecionava suculentas e cactos. Eles levam muito pouca água. Eles gostam do nosso ambiente aqui.

Portanto, qualquer coisa da família da pera espinhosa cai muito bem aqui. Você só precisa encontrar uma almofada de um dos cactos que estão crescendo por toda San Diego, enfiá-la no chão e ela crescerá com bastante eficiência. E, aliás, você pode comê-lo. Então, muitas peras espinhosas produzem uma fruta muito saborosa e nutritiva, e as almofadas também são comestíveis. Portanto, os cactos são um grupo muito interessante de plantas que se dão bem aqui. Não tome muita água, não tome muito fertilizante, difícil de matar, mas também em muitos casos, eles produzem algo comestível. Eu sempre gosto de cultivar algo que você possa comer.

Feira da Bretanha:
Vou fazer uma pergunta difícil.

José Noel:
Sim.

Feira da Bretanha:
Se você não pudesse mais ser um cientista por algum motivo, que trabalho você teria? O que você faria?

José Noel:
Havia um outro hobby que cresci e que eu realmente gostei. Eu não faria isso na minha idade agora, mas era jogar futebol americano. É por isso que estou vestindo minha camisa do Pittsburgh Steelers aqui. Sou um fanático fanático por futebol americano, principalmente pelo Pittsburgh Steelers. E então joguei futebol desde muito jovem e esse era um sonho. Se eu não fosse cientista, teria sido jogador de futebol. Obviamente, eu estaria aposentado de vez em quando, provavelmente um guia de pesca com mosca em alguns rios realmente ótimos no oeste ou onde cresci também.

Então, uma coisa, onde eu cresci, tínhamos alguns riachos de trutas muito famosos. E então eu gosto de pescar com mosca porque também há um componente de biologia nisso. Eu realmente gostei, não foi tanto pegar o peixe, olhar para toda a vida de insetos no riacho e depois escolher a mosca ou ninfa apropriada que imita aquele sistema biológico e pegar peixes. Então, sim, se eu não fosse um cientista agora, teria sido um jogador de futebol profissional até os 35 anos, e então me aposentaria e seria um guia de pesca com mosca em riachos de trutas.

Feira da Bretanha:
Bem, isso soa muito relaxante.

José Noel:
Sim é. E, novamente, é uma maneira... Cresci em uma parte rural do país estando na natureza, então é outra maneira de me reconectar com a natureza.

Feira da Bretanha:
Faz sentido. E uma grande questão para terminar, mas o que você acha que o futuro reserva para as plantas na Terra?

José Noel:
Futuro para as plantas eu acho fantástico. Humanos e outros animais de sangue quente, se não resolvermos a crise climática, não tão bem. As plantas estarão aqui muito depois de partirmos. Eles estiveram aqui, a fotossíntese surgiu pela primeira vez na Terra há cerca de 3 bilhões de anos. Eles são provavelmente um dos seres vivos mais adaptáveis ​​do planeta. Mas, em geral, as plantas provavelmente estarão aqui muito depois que os humanos e outros animais forem extintos.

Feira da Bretanha:
Bem, muito obrigado por se juntar a nós hoje, Dr. Noel.

José Noel:
Obrigado, Bretanha.

Locutor:
Junte-se a nós na próxima vez para mais ciência Salk de ponta. No Salk, cientistas de renome mundial trabalham juntos para explorar ideias grandes e ousadas, do câncer ao mal de Alzheimer, do envelhecimento às mudanças climáticas. Where Cures Begin é uma produção do Salk Institute's Office of Communications. Para saber mais sobre a pesquisa discutida hoje, visite salk.edu/podcast.