A poluição do ar é um problema global que afeta a saúde de todos, sendo responsável por cerca de 4,2 milhões de mortes prematuras em todo o mundo. É o segundo maior fator de risco para doenças não transmissíveis, com destaque para as doenças cardíacas, acidente vascular cerebral, câncer de pulmão e problemas respiratórios graves¹. Para entender como a poluição do ar afeta a saúde humana, os cientistas geralmente utilizam métodos complexos, que envolvem análises físicas e químicas com o uso de máquinas para filtrar o ar². No entanto, as plantas também podem fornecer informações importantes sobre a poluição do ar. Quando expostas a poluentes, as plantas podem adoecer, exibir sinais de injúria ou simplesmente acumular os poluentes manifestando macroscopicamente, ou apenas microscopicamente seus efeitos³. Essas alterações são identificáveis e podem ser usadas como ferramentas para sinalizar áreas poluídas. Esta abordagem, conhecida como monitoramento biológico ou biomonitoramento, é mais económica e ecológica, já que as plantas são, de forma geral, extremamente sensíveis e responsivas à poluição⁴.

As plantas têm a capacidade de absorver gases nocivos, como dióxido de carbono e dióxido de enxofre, além de outros poluentes como os metais pesados. Embora a maioria das plantas seja sensível aos metais pesados, algumas conseguem crescer mesmo em locais muito contaminados, porque desenvolveram maneiras de evitar que esses metais prejudiquem seu crescimento e reprodução. Essas, plantas resistentes aos metais pesados, utilizam estratégias como imobilizar esses metais na parede celular, bloquear a sua entrada nas células ou criar substâncias que os neutralizam. Além disso, as plantas também podem armazenar esses metais em partes específicas de tecidos e células ou expulsá-los ativamente. Esses mecanismos ilustram a sua capacidade de sobrevivência ou resistência, mesmo em ambientes muito poluídos por metais pesados⁵.

O biomonitoramento com o uso de plantas para avaliar a qualidade do ar, pode ser realizado por dois tipos de métodos: passivo e ativo6. No método passivo observam-se plantas que crescem naturalmente em uma área, sendo este método mais utilizado para observar impactos de longo prazo⁶. No método ativo, realiza-se o transplante de plantas cultivadas em ambientes controlados, como estufas, para uma determinada área que poderá estar contaminada. Nesse método, é possível padronizar e monitorar os organismos transplantados, controlar o tempo de exposição e a distribuição geográfica das plantas⁷. Essas características permitem o desenvolvimento de índices atmosféricos com base nas alterações observáveis nas plantas e na concentração de agentes poluentes dentro e fora das plantas⁴.

Diversas espécies de plantas podem ser utilizadas no biomonitoramento de acordo com suas características, tais como a capacidade de bioacumulação de substâncias químicas e a habilidade de indicar a presença ou ausência de poluentes⁴. No Brasil, cientistas observaram que plantas nativas da Mata Atlântica apresentam alterações em sua morfoanatomia e fisiologia quando expostas a agentes poluentes, tais como redução da massa e espessura das folhas, perda de tecido fotossintético, alterações estomáticas, diminuição dos níveis de clorofila, entre outros. Essas modificações indicam a presença de agentes poluentes, tornando essas plantas indicadoras de poluentes atmosféricos⁸. As folhas têm a capacidade de captar e acumular diretamente poluentes do ar (FIGURA 1), incluindo o material particulado⁹, que é composto por uma mistura de partículas sólidas microscópicas e gotículas líquidas suspensas no ar¹⁰.

Em Portugal, também foram conduzidos estudos de biomonitoramento com o uso de plantas, abrangendo a pesquisa dos efeitos de pesticidas em folhas de pinheiros¹¹, da presença de metais pesados em cascas de árvores¹² e musgos¹³, bem como os impactos nas concentrações de dióxido de enxofre (SO₂) em líquens e briófitas¹⁴. Os líquens podem armazenar metais pesados, como ferro¹⁵, coletar microfibras antropogênicas (partículas sintéticas feitas de celulose ou polímeros derivados de petroquímicos)¹⁶ e exibem atividade mutagênica em resposta a substâncias poluentes¹⁷.

As algas verdes ou clorofíceas, sensíveis à presença de poluentes no ar e na água, são utilizadas para detecção de ozônio e material particulado em ambientes urbanos¹⁸, além de serem empregadas em estudos de biomonitoramento de poluição em ambientes marinhos⁷. Plantas avasculares, tais como musgos e hepáticas, são plantas que não apresentam uma camada cerosa na superfície e não possuem raízes, o que significa que conseguem absorver nutrientes diretamente do ar. Isso as torna capazes de acumular elementos químicos, especialmente metais pesados, em grandes quantidades¹⁹.

No geral, as plantas superiores acumulam substâncias químicas e exibem sinais visíveis de danos (FIGURA 2), manifestando lesões e alterações na estrutura, tais como elementos lenhosos mais curtos e estreitos, além de uma redução na frequência de vasos, quando expostas à poluição²⁰.

Segundo as diretrizes do Programa das Nações Unidas para o Meio Ambiente (PNUMA) para o biomonitoramento da qualidade do ar por meio de plantas, a escolha das espécies vegetais deve considerar diversos aspectos⁶. Primeiro, é importante que as plantas sejam fáceis de identificar no campo, para facilitar a sua localização durante as atividades de monitoramento. Também é crucial que elas mostrem uma resposta clara, indicando como a espécie ou o ecossistema vai reagir ao estresse ambiental. As plantas escolhidas devem estar distribuídas em muitas partes da área afetada pela poluição, para representar bem o espectro da poluição. Para lidar com as mudanças ao longo do tempo, é sugerido que elas sejam amostradas várias vezes durante o ano ou que todas as coletas sejam feitas na mesma estação para evitar erros de interpretação, ao passo a sazonalidade é precursora de mudanças na estrutura foliar. Por último, é essencial considerar o custo, garantindo que as plantas escolhidas sejam financeiramente viáveis no projeto de monitoramento⁶.

Além de seu papel no monitoramento, as plantas destacam a responsabilidade coletiva de preservar o meio ambiente. Ao proteger as plantas e entender como elas alertam sobre a poluição, não apenas em relação à saúde, mas também ao equilíbrio do ecossistema. A colaboração entre a natureza e a ciência fomenta a esperança de um futuro em que a qualidade do ar seja um direito fundamental, assegurado pelas sentinelas silenciosas do nosso planeta: as plantas.