Questão de Biologia — Ecologia e ciências ambientais — CESPE / CEBRASPE 2022

Alagamento de solo e efeitos sobre a microbiota: anaerobiose e ciclo do nitrogênio

Gabarito: letra C. O alagamento de uma área florestal satura os poros do solo com água, reduzindo drasticamente a disponibilidade de oxigênio. Isso provoca a morte da microbiota aeróbica obrigatória e, em condições anaeróbicas, microrganismos facultativos e anaeróbicos passam a utilizar outros aceptores de elétrons, como o nitrato (NO₃⁻), reduzindo-o a gás nitrogênio (N₂) — processo conhecido como desnitrificação. A alternativa C descreve exatamente essa sequência de eventos.

O cenário descrito é um clássico de ecologia do solo e ciclos biogeoquímicos. Quando o solo é alagado, a difusão de oxigênio é praticamente interrompida (o O₂ difunde-se muito mais lentamente na água do que no ar). Os organismos aeróbicos obrigatórios — que dependem exclusivamente da respiração aeróbica — morrem por asfixia. Em contrapartida, os microrganismos anaeróbicos facultativos e obrigatórios prosperam, utilizando compostos oxidados como aceptores alternativos de elétrons na cadeia respiratória. No ciclo do nitrogênio, a desnitrificação é a redução do nitrato (NO₃⁻) a nitrito (NO₂⁻) e, em seguida, a óxido nitroso (N₂O) e gás nitrogênio (N₂), que é liberado para a atmosfera. Esse processo é realizado por bactérias como Pseudomonas e Bacillus em condições de anoxia.

A pegadinha da banca está em associar corretamente os dois efeitos: a morte dos aeróbicos obrigatórios E a transformação do nitrato em gás nitrogênio. As demais alternativas ou invertem o efeito (crescimento dos aeróbicos), ou trazem consequências fisiológicas incorretas (como aumento do potencial redox, que na verdade diminui em condições redutoras).

Alternativa A — ❌ Incorreta

A morte da microbiota aeróbica obrigatória ocorre, mas não por aumento da agregação e compactação do solo. O alagamento não compacta o solo; ele satura os poros com água, impedindo a difusão de oxigênio. A compactação é um processo físico distinto, geralmente causado por pisoteio ou maquinário. O erro está na causa atribuída.

Alternativa B — ❌ Incorreta

Afirma que a população de microrganismos aeróbicos obrigatórios cresce devido ao aumento de matéria orgânica. Isso é duplamente errado: (1) em solo alagado, o oxigênio é escasso, então os aeróbicos obrigatórios morrem, não crescem; (2) o aumento de matéria orgânica favoreceria os anaeróbicos facultativos, que podem fermentar ou usar outros aceptores de elétrons.

Alternativa C — ✅ Correta ⟵ GABARITO

Descreve com precisão o que ocorre: a morte da microbiota aeróbica obrigatória (por falta de O₂) e a transformação do nitrato (NO₃⁻) em gás nitrogênio (N₂) pela ação de microrganismos desnitrificantes, que utilizam o nitrato como aceptor final de elétrons na respiração anaeróbica. Esse é o processo de desnitrificação, uma etapa do ciclo do nitrogênio que ocorre em solos alagados e mal drenados.

Alternativa D — ❌ Incorreta

A morte dos aeróbicos obrigatórios está correta, mas a segunda parte está errada: em condições de alagamento, o potencial redox do solo diminui (torna-se mais redutor), e não aumenta. Além disso, a diminuição do pH não é uma consequência direta e universal da anaerobiose; na verdade, processos como a fermentação podem acidificar o meio, mas a afirmação de que o pH diminui e o redox aumenta simultaneamente é fisiologicamente inconsistente — em ambientes redutores, o redox cai.

Alternativa E — ❌ Incorreta

Afirma que a população de microrganismos aeróbicos cresce e que isso diminui a disponibilidade de fósforo. Novamente, em solo alagado os aeróbicos obrigatórios morrem. Além disso, a disponibilidade de fósforo não está diretamente ligada ao crescimento de aeróbicos; na verdade, em condições anaeróbicas, o fósforo pode ser liberado dos sedimentos (por exemplo, em lagos eutrofizados), aumentando sua disponibilidade, não diminuindo.

Gabarito: letra C