Diversidade microbiana e indicadores microbiológicos de solo afetada pelo derramamento de rejeito de mineração: proveniente do rompimento da barragem B1 em Brumadinho, Minas Gerais

Abstract

Em 2019, ocorreu em Brumadinho, MG, o rompimento da barragem de rejeitos de minério de ferro e desde então, muitos estudos têm sido realizados na área afetada para a reabilitação ambiental. Este trabalho teve como objetivo monitorar o processo de reabilitação ambiental de solo afetado pelo derramamento de rejeitos de mineração, utilizando os bioindicadores: Carbono da Biomassa Microbiana (CBM), Respiração Basal Microbiana, Coeficiente Metabólico, Atividade Enzimática e Diversidade Microbiana. Adicionalmente, foi feito uma prospecção de rizobactérias promotoras de crescimento vegetal, com potencial de uso no impulsionamento da restauração vegetal da área afetada. Para tanto, foram coletadas amostras de solo pertencentes a uma área afetada pelo rejeito, uma área de floresta não afetada (referência), e raízes de plantas da área afetada para isolamento de rizobactérias. Os resultados dos bioindicadores avaliados demonstraram diferenças estatísticas entre as áreas afetada e referência, em todas as coletas. O grupo referência teve melhor aproveitamento de carbono, maiores valores de CBM, atividade da urease, arilsulfatase e fosfatase alcalina, sugerindo uma relação desses indicadores com maior aporte de material orgânico. As análises da estrutura e diversidade microbiana identifiaram espécies indicadoras com alto grau de associação a cada uma das áreas estudadas. Adicionalmente, uma análise integrada de todos os bioindicadores revelou uma aproximação entre as áreas afetada e referência, indicando uma possível recuperação ao longo do tempo estudado, evidenciando que os bioindicadores microbiológicos aplicados a este estudo foram promissores para monitorar o processo de reabilitação da área afetada. O isolamento de rizobactérias proporcionou a obtenção de 29 isolados, dos quais 19 foram promissores em pelo menos dois testes in vitro para solubilização de nutrientes e produção de fitormônios. Ensaios complementares in vivo serão necessários para a formulação de bioinoculantes a ser utilizada na produção de mudas de interesse em processos de recomposição vegetal de solos degradados. Palavras-chave: Bioindicadores. Metataxônomia. Rizobactérias Promotoras de Crescimento de Planta (PGPR). Reabilitação.

In 2019, an iron ore tailings dam collapsed in Brumadinho, MG. Since then, numerous studies have been conducted in the affected area to facilitate environmental rehabilitation. This study aimed to monitor the environmental rehabilitation process of soil affected by the mining tailings spill, utilizing the following bioindicators: Microbial Biomass Carbon (MBC), Microbial Basal Respiration, Metabolic Coefficient, Enzymatic Activity, and Microbial Diversity. Additionally, a survey of plant growth-promoting rhizobacteria was conducted to assess their potential for enhancing plant restoration in the affected area. To achieve this, soil samples were collected from the impacted area, an unaffected forest area (reference), and plant roots from the affected area for rhizobacteria isolation. The results from the evaluated bioindicators showed significant statistical differences between the affected and reference areas across all collections. The reference group exhibited better carbon utilization, higher values of MBC, urease, arylsulfatase, and alkaline phosphatase activity, indicating a correlation between these indicators and increased organic material input. Analyses of microbial structure and diversity identified indicator species highly associated with each study area. Moreover, an integrated analysis of all bioindicators indicated similarity between the affected and reference areas, suggesting potential recovery over the study period. This underscores the promise of microbiological bioindicators in monitoring the rehabilitation process of affected areas. Isolation of rhizobacteria yielded 29 isolates, with 19 showing promise in at least two in vitro tests for nutrient solubilization and phytohormone production. Further complementary in vivo tests are necessary to formulate bioinoculants for use in seedling production aimed at rehabilitation degraded soils. Keywords: Bioindicators. Metataxonomy. Plant Growth Promoting Rhizobacteria (PGPR). Rehabilitation.