Usando mais de duas décadas
de dados de torres de medição em todos os principais biomas do mundo, a equipe
identificou um ponto crítico de temperatura além do qual a capacidade das
plantas de capturar e armazenar carbono atmosférico – um efeito cumulativo
conhecido como “sumidouro de carbono terrestre”. — diminui à medida que as
temperaturas continuam a subir.
A biosfera terrestre – a atividade
de plantas terrestres e micróbios do solo – faz grande parte da “respiração” da
Terra, trocando dióxido de carbono e oxigênio. Ecossistemas em todo o mundo
puxam dióxido de carbono através da fotossíntese e o liberam de volta para a
atmosfera através da respiração de micróbios e plantas. Nas últimas décadas, a
biosfera geralmente absorveu mais carbono do que liberou, mitigando as mudanças
climáticas.
Mas como as temperaturas
recordes continuam a se espalhar pelo mundo, isso pode não continuar; os pesquisadores
da NAU, Woodwell Climate e Waikato detectaram um limite de temperatura além do
qual a absorção de carbono pelas plantas diminui e a liberação de carbono
acelera.
A autora principal Katharyn
Duffy, pesquisadora de pós-doutorado na NAU, notou declínios acentuados na
fotossíntese acima desse limite de temperatura em quase todos os biomas do
mundo, mesmo depois de remover outros efeitos, como água e luz solar.
“A
Terra tem uma febre cada vez maior e, assim como o corpo humano, sabemos que
todo processo biológico tem uma faixa de temperaturas nas quais funciona de
maneira ideal e acima das quais a função se deteriora”, disse Duffy. “Então,
queríamos perguntar, quanto as plantas podem suportar?”
Este estudo é o primeiro a detectar um limiar de temperatura para a fotossíntese a partir de dados observacionais em escala global. Embora os limites de temperatura para fotossíntese e respiração tenham sido estudados em laboratório, os dados do Fluxnet fornecem uma janela para o que os ecossistemas da Terra estão realmente experimentando e como eles estão respondendo.
“Sabemos que a temperatura ótima para humanos fica em torno de 37°C (98°F), mas nós, na comunidade científica, não sabíamos quais eram essas ótimas para a biosfera terrestre”, disse Duffy.
Ela se uniu a pesquisadores
da Woodwell Climate e da Universidade de Waikato, que recentemente
desenvolveram uma nova abordagem para responder a essa pergunta: Teoria da Taxa
Macromolecular (MMRT). Com base nos princípios da termodinâmica, o MMRT permitiu
que os pesquisadores gerassem curvas de temperatura para todos os principais
biomas e do globo.
Os resultados foram
alarmantes.
Pesquisadores descobriram que
os “picos” de temperatura para absorção de carbono – 18°C para as plantas C3
mais difundidas e 28°C para plantas C4 – já estão sendo excedidos na natureza,
mas não houve verificação de temperatura na respiração. Isso significa que, em
muitos biomas, o aquecimento contínuo fará com que a fotossíntese diminua
enquanto as taxas de respiração aumentam exponencialmente, derrubando o
equilíbrio dos ecossistemas de sumidouro de carbono para fonte de carbono e acelerando
as mudanças climáticas.
“Diferentes tipos de plantas
variam nos detalhes de suas respostas à temperatura, mas todas mostram
declínios na fotossíntese quando fica muito quente”, disse o coautor do NAU
George Koch.
No momento, menos de 10% da
biosfera terrestre experimenta temperaturas além desse máximo fotossintético.
Mas na taxa atual de emissões, até metade da biosfera terrestre pode experimentar
temperaturas além desse limite de produtividade em meados do século – e alguns
dos biomas mais ricos em carbono do mundo, incluindo florestas tropicais na
Amazônia e Sudeste Asiático e o Taiga, na Rússia e no Canadá, estarão entre os
primeiros a atingir esse ponto de inflexão.
“Coisa mais impressionante que a análise mostrou é que a temperatura ótima para a fotossíntese em todos os ecossistemas era muito baixa”, disse Vic Arcus, biólogo da Universidade de Waikato e coautor do estudo. “Combinado com o aumento da taxa de respiração do ecossistema nas temperaturas que observamos, nossas descobertas sugerem que qualquer aumento de temperatura acima de 18°C é potencialmente prejudicial ao sumidouro de carbono terrestre. Sem conter o aquecimento para permanecer nos níveis ou abaixo dos níveis estabelecidos no Acordo Climático de Paris, o sumidouro de carbono terrestre não continuará a compensar nossas emissões e ganhar tempo”.
Padrões espaciais de pontos
de inflexão de temperatura para a biosfera. (ecodebate)
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