Ecossistemas terrestres atualmente desempenham um papel fundamental na mitigação das mudanças climáticas. Quanto mais dióxido de carbono (CO2) as plantas e árvores absorvem durante a fotossíntese, o processo que usam para fazer comida, menos CO2 permanece preso na atmosfera, onde pode causar o aumento da temperatura. Mas os cientistas identificaram uma tendência inquietante – à medida que os níveis de CO2 na atmosfera aumentam, 86% dos ecossistemas terrestres em todo o mundo estão se tornando cada vez menos eficientes em absorvê-lo.

A reportagem é de Esprit Smith, publicada por NASA’s Jet Propulsion Laboratory e reproduzida por EcoDebate, 21-12-2020. A tradução e edição são de Henrique Cortez.

Como o CO2 é um ‘ingrediente’ principal que as plantas precisam para crescer, concentrações elevadas dele causam um aumento na fotossíntese e, consequentemente, no crescimento da planta – um fenômeno apropriadamente conhecido como efeito da fertilização com CO2 , ou CFE. O CFE é considerado um fator chave na resposta da vegetação ao aumento do CO2 atmosférico, bem como um mecanismo importante para remover esse potente gás de efeito estufa da nossa atmosfera – mas isso pode estar mudando.

Para um novo estudo publicado em 10 de dezembro na Science, os pesquisadores analisaram vários conjuntos de dados de campo, derivados de satélite e baseados em modelos para entender melhor o efeito que os níveis crescentes de CO2 podem ter no CFE. Suas descobertas têm implicações importantes para o papel que se espera que as plantas desempenhem na compensação das mudanças climáticas nos próximos anos.

“Neste estudo, ao analisar os melhores dados de longo prazo disponíveis de sensores remotos e modelos de superfície terrestre de última geração, descobrimos que, desde 1982, o CFE médio global diminuiu continuamente de 21% para 12% por 100 ppm de CO2 na atmosfera”, disse Ben Poulter, co-autor do estudo e cientista do Goddard Space Flight Center da NASA. “Em outras palavras, os ecossistemas terrestres estão se tornando menos confiáveis como mitigadores temporários das mudanças climáticas.”

O que está causando isso?

Sem esse feedback entre a fotossíntese e o elevado CO2 atmosférico, Poulter disse que teríamos visto as mudanças climáticas ocorrendo em uma taxa muito mais rápida. Mas os cientistas estão preocupados com quanto tempo o efeito da fertilização com CO2 pode ser sustentado antes que surjam outras limitações no crescimento das plantas.

Por exemplo, embora a abundância de CO2 não limite o crescimento, a falta de água, nutrientes ou luz solar – os outros componentes necessários da fotossíntese – o fará. Para determinar por que o CFE está diminuindo, a equipe de estudo levou em consideração a disponibilidade desses outros elementos.

“De acordo com nossos dados, o que parece estar acontecendo é que há tanto uma limitação de umidade quanto uma limitação de nutrientes em jogo”, disse Poulter. “Nos trópicos, muitas vezes simplesmente não há nitrogênio ou fósforo suficiente para sustentar a fotossíntese, e nas regiões temperadas e boreais de alta latitude, a umidade do solo agora é mais limitante do que a temperatura do ar por causa do aquecimento recente.”

Com efeito, a mudança climática está enfraquecendo a capacidade das plantas de mitigar ainda mais as mudanças climáticas em grandes áreas do planeta.

Próximos passos

A equipe científica internacional descobriu que quando as observações de sensoriamento remoto foram levadas em consideração – incluindo dados de índice de vegetação do Radiômetro de Resolução Muito Alta Avançada da NASA (AVHRR) e os instrumentos de Espectrorradiômetro de Imagem de Resolução Moderada (MODIS) – o declínio no CFE é mais substancial do que o atual modelos de superfície terrestre foram mostrados. Poulter diz que isso ocorre porque os modeladores têm lutado para contabilizar feedbacks de nutrientes e limitações de umidade do solo – devido, em parte, à falta de observações globais deles.

“Combinando décadas de dados de sensoriamento remoto como fizemos aqui, podemos ver essas limitações no crescimento das plantas. Como tal, o estudo mostra um caminho claro para o desenvolvimento do modelo, especialmente com novas observações de sensoriamento remoto de características da vegetação esperadas nos próximos anos”, disse ele. “Essas observações ajudarão a desenvolver modelos para incorporar processos do ecossistema, clima e feedbacks de CO2 de forma mais realista.”

Os resultados do estudo também destacam a importância do papel dos ecossistemas no ciclo global do carbono. De acordo com Poulter, daqui para frente, a diminuição da eficiência de absorção de carbono dos ecossistemas terrestres significa que podemos ver a quantidade de CO2 remanescente na atmosfera após a queima de combustível fóssil e o desmatamento começarem a aumentar, reduzindo o orçamento de carbono restante.

“O que isso significa é que para evitar o aquecimento de 1,5 ou 2°C e os impactos climáticos associados, precisamos ajustar o orçamento de carbono restante para compensar o enfraquecimento do Efeito da fertilização de CO2 da planta”, disse ele. “E por causa desse enfraquecimento, os ecossistemas terrestres não serão tão confiáveis para a mitigação do clima nas próximas décadas.”

Referência:

Recent global decline of CO2 fertilization effects on vegetation photosynthesis. Songhan Wang et al. Science 11 Dec 2020: Vol. 370, Issue 6522, pp. 1295-1300. Disponível aqui.

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