Tolerância e o potencial papel facilitador de espécies lenhosas em rejeitos de minério de lítio

Abstract

A exploração global de lítio (Li) tem crescido, sobretudo pelo uso em baterias, e o Brasil possui grandes reservas, especialmente no Norte de Minas Gerais. Contudo, apesar dos benefícios socioeconômicos, ainda são pouco conhecidos os impactos da extração sobre a flora e as formas de mitigá-los. Assim, o objetivo deste estudo foi avaliar o desenvolvimento e a tolerância de quatro espécies lenhosas ao rejeito de minério de lítio (RML), bem como seu potencial de fitorremediação. Foram analisadas duas espécies de ampla distribuição geográfica (Enterolobium contortisiliquum e Handroanthus impetiginosus) e duas de distribuição mais restrita (Hymenaea courbaril e Hymenaea stigonocarpa). Além de investigar como diferentes níveis de interação (individual, intra e interespecífica) influenciam o crescimento e a absorção de metais por E. contortisiliquum. As plantas foram cultivadas em RML e solo comum (SC), sob sol pleno, por ± 265 dias, para avaliar a eficiência fotossintética, o crescimento e a nutrição mineral. OS resultados evidenciaram que o RML limita o desenvolvimento arbóreo, sobretudo o crescimento vegetativo e a eficiência fotossintética. Quando cultivadas individualmente em vasos, as espécies arbóreas apresentaram ajustes fotossintéticos; porém, o estresse contínuo por RML comprometeu a biomassa, a absorção de nutrientes e a tolerância ao longo do tempo. Além disso, a tolerância não esteve relacionada à distribuição geográfica, sendo H. courbaril e H. stigonocarpa as mais tolerantes e E. contortisiliquum a mais sensível. Além disso, H. courbaril foi a única espécie a apresentar potencial de fitoextração, aliando tolerância ao acúmulo significativo de Li nas folhas. Ao avaliar a interação de E. contortisiliquum com outras espécies, observou-se que essa associação não mitigou os efeitos do RML sobre a fotossíntese e a biomassa, confirmando o rejeito como fator limitante primário. Contudo, em solo comum (SC), a interação interespecífica favoreceu o crescimento vegetativo, enquanto a intraespecífica intensificou a competição e reduziu a biomassa. Apesar da ausência de efeito das interações no RML, a concentração de nutrientes e metais em condições de interação interespecífica indicou que E. contortisiliquum absorveu maiores quantidades de nutrientes e reduziu o acúmulo de metais. Esses resultados sugerem que, embora a interação interespecífica não resulte em ganhos diretos de crescimento e de fotossíntese, ela desempenhou um papel ecológico importante ao reduzir parcialmente os efeitos da toxicidade. Além disso, a maior capacidade de algumas espécies de acumular Li (como H. courbaril) reforça o papel da diversidade funcional na atenuação dos efeitos tóxicos entre espécies em interação. Este estudo evidencia a importância de integrar abordagens ecológicas e fisiológicas na revegetação de áreas impactadas por rejeitos de mineração. Essas evidências oferecem um entendimento inicial sobre a influência do RML no desenvolvimento inicial de espécies lenhosas nativas, sendo que H. courbaril apresenta potencial para fitorremediação de Li e E. contortisiliquum, uma espécie generalista e tolerante a metais (Na, Cu, Zn), não se mostrou tolerante ao RML. Esses achados indicam que a seleção de espécies adaptadas, aliada ao cultivo diversificado, pode fortalecer a restauração, promovendo a estabilidade ecológica, a mitigação da toxicidade e a conservação da biodiversidade. Assim, a pesquisa fornece subsídios científicos e práticos para estratégias mais eficazes e sustentáveis de recuperação de ecossistemas. Palavras-chave: Mineração de lítio; fitorremediação; morfometria vegetativa; parâmetros fotossintéticos.

Global lithium exploration has grown in recent years, mainly due to its application in technological items, such as batteries. In Brazil, this mineral has significant reserves, mainly in the north of Minas Gerais. Although extraction promotes regional socioeconomic advances, little is known about its damage to the flora and how to mitigate it. Thus, the objective of this study was to evaluate the development and tolerance of four woody species to lithium ore tailings (LOT), as well as their potential for phytoremediation. We studied two species with wide geographic distribution (Enterolobium contortisiliquum and Handroanthus impetiginosus) and two with a restricted distribution (Hymenaea courbaril and Hymenaea stigonocarpa). In addition, it was analyzed how different levels of interaction (individual, intra, and interspecific levels) may facilitate the growth of E. contortisiliquum and its ability to absorb metals. Plants were grown in LOT and reference soil (RS) under full sun conditions for ± 265 days to evaluate photosynthetic efficiency, growth, and mineral nutrition. The results showed that RML is a limiting factor for the development of tree species, mainly affecting vegetative growth and photosynthetic efficiency. When evaluating the isolated growth of different tree species in pots, all species showed photosynthetic adjustments, but persistent LOT stress compromised biomass production, nutrient uptake, and tolerance over time. The comparison between species with different geographic distributions showed that tolerance to LOT is not determined by the range of occurrence (H. courbaril and H. stigonocarpa showed greater tolerance, while E. contortisiliquum was the most sensitive species). Furthermore, H. courbaril was the only species showing potential for phytoextraction, as it presented tolerance and significant Li accumulation in the leaves. When investigating whether the interaction of E. contortisiliquum with other species could improve its performance, it was found that this association did not compensate for the adverse effects of LOT on photosynthesis and biomass, confirming the tailings as the primary limiting factor. However, interspecific interaction contributed positively to vegetative growth in a less restrictive substrate such as reference soil (RS), while intraspecific interaction intensified competition and reduced biomass. Despite the lack of effect of interactions on LOT, nutrient and metal concentrations under interspecific interaction conditions indicated that E. contortisiliquum absorbed more nutrients and reduced metal accumulation. These results suggest that, although interspecific interactions did not result in direct growth and photosynthetic gains, they played an important ecological role by partially mitigating the effects of toxicity. Furthermore, the greater capacity of some species to accumulate Li (H. courbaril) reinforces the role of functional diversity in attenuating toxic effects between interacting species. This study highlights the importance of integrating ecological and physiological approaches in revegetating areas impacted by mining tailings. This evidence provides an initial understanding of the influence of LOT on the early development of native woody species, being H. courbaril potential species for Li phytoremediation, and E. contortisiliquum, a generalist species tolerant to some metals ((Na, Cu, Zn), was not tolerant to LOT. These findings indicate that selecting adapted species and diversified cultivation can strengthen restoration, promote ecological stability, mitigate toxicity, and conserve biodiversity. Thus, the research provides scientific and practical support for more effective and sustainable strategies for ecosystem recovery. Keywords: Lithium mining; phytoremediation; vegetative morphometry; photosynthetic parameters.