Os efeitos em longo prazo das secas nos ecossistemas

Com os efeitos das mudanças climáticas em curso, a seca está se tornando um problema crescente em muitas partes do mundo.

Com os efeitos das mudanças climáticas em curso, a seca está se tornando um problema crescente em muitas partes do mundo. Michael Bahn, pesquisador do Departamento de Ecologia da Universidade de Innsbruck, esteve envolvido em vários estudos sobre o impacto da seca nos ecossistemas.

Esses estudos, publicados recentemente em importantes revistas científicas, fornecem informações sobre a complexidade dos processos subjacentes às respostas dos ecossistemas à seca. Eles destacam a importância da biodiversidade para permitir que os sistemas naturais resistam à seca.

O recente relatório do IPCC apresenta um forte argumento de que, com as mudanças climáticas em curso, os eventos climáticos extremos ocorrerão com mais frequência e os períodos secos serão cada vez mais intensos. O professor Bahn e seus colegas publicaram recentemente vários estudos abordando diferentes aspectos dos efeitos da seca nos ecossistemas.

Olhando para a máquina do tempo

“Para explorar como os ecossistemas são afetados pela seca, instalamos abrigos contra a chuva em pastagens e florestas. O objetivo é entender como todo um ecossistema com suas inúmeras interações reagem à seca”, explica Bahn. “Ao aquecer seções de pastagem com aquecedores e adicionar CO₂ à sua atmosfera, podemos imitar os efeitos da seca em um mundo futuro.”

Enquanto o aquecimento aumenta tanto a seca quanto o estresse por calor, o CO₂ elevado ajuda a planta a economizar água, reduzindo a perda de água nas folhas. Os experimentos multifatoriais de Bahn sugerem que sob condições climáticas futuras os impactos da seca serão mais severos, mas que a recuperação da seca também será mais rápida. “Com esta abordagem experimental podemos prever as condições futuras hoje. É como uma máquina do tempo”, diz Bahn.

Esses estudos são inestimáveis para testar e melhorar os modelos de ecossistemas. Isso permite que os cientistas antecipem mudanças no ambiente dos ecossistemas e como essas mudanças afetam o clima. Esse feedback é mediado principalmente por gases de efeito estufa, que incluem CO₂ e óxido nitroso (N₂O). “Nossos estudos mostram que a seca reduz muito a absorção de CO₂ pelos ecossistemas. Ao mesmo tempo, as chuvas que se seguem à seca muitas vezes levam a um aumento da emissão de gases de efeito estufa. Esses ‘momentos quentes’ são particularmente críticos para as emissões de N₂O, especialmente de solos fertilizados”, explica Bahn.

Um estudo de síntese em muitos estudos experimentais e observacionais publicados no início deste ano na Nature Ecology & Evolution revelou que a perda de produtividade induzida pela seca pode ser até 50% maior do que a sugerida pelos experimentos. Consequentemente, modelos e avaliações em larga escala devem considerar também observações de campo de longo prazo e análises de dados de satélite em grande escala.

Em outro artigo recente na mesma revista, os cientistas sugerem que, à medida que as mudanças climáticas progridem, os mecanismos que operam nas terras secas globais podem desempenhar um papel crescente em muitas das regiões atualmente mais úmidas.

Resiliência através da diversidade

Os pesquisadores também começaram a investigar como os futuros aumentos projetados na frequência de secas podem afetar os ecossistemas. “Nosso recente artigo de revisão na Global Change Biology destaca que a seca pode ter fortes legados nos ecossistemas, o que pode mudar a maneira como os ecossistemas respondem às secas subsequentes”, diz Bahn. Por exemplo, em um experimento de seca de longo prazo implementado por Bahn, observou-se que a seca recorrente alterou a composição da comunidade microbiana do solo e, inesperadamente, tornou o solo menos suscetível à seca.

Os autores concluíram em seu artigo na Nature Communications que a seca recorrente altera a memória ecológica do solo. Isso poderia aumentar a resiliência dos ecossistemas em face de futuras secas. Em outro artigo publicado recentemente na Science Advances, os pesquisadores mostraram que a seca afeta bactérias e fungos do solo de maneira diferente e que favorece os patógenos do solo. Os cientistas mostraram que essa mudança nas comunidades do solo pode mudar a maneira como a biodiversidade amortece os efeitos da seca na produtividade do ecossistema.

A biodiversidade aumenta a estabilidade do ecossistema porque diversas espécies têm diferentes formas de lidar com os estresses ambientais. Por exemplo, Bahn e colegas observaram que em pastagens de montanha as espécies de plantas de crescimento rápido tendem a ser mais sensíveis à seca, mas também se recuperam rapidamente; plantas de crescimento lento são mais resistentes, mas se recuperam mais lentamente. No solo, são os fungos que são mais resistentes, enquanto as bactérias podem se recuperar rapidamente após a seca. Ao reumedecer, as bactérias liberam nitrogênio, o que beneficia as plantas de crescimento rápido.

“As interações planta-solo são mecanismos importantes subjacentes às respostas dos ecossistemas à seca”, explica Bahn. Ele também enfatiza a importância de apoiar a biodiversidade ao gerenciar ecossistemas: “Para fortalecer a resiliência dos ecossistemas diante das mudanças climáticas, precisamos deixar de favorecer as monoculturas, como as amplas florestas de abetos na Áustria”.

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A neutralidade climática é a medida mais importante

Bahn esteve recentemente envolvido no conselho consultivo científico do Conselho Climático Austríaco. 100 cidadãos, selecionados para representar estatisticamente a população austríaca, identificaram possíveis medidas para alcançar a neutralidade climática até 2040. Bahn observou que os cidadãos tinham um forte interesse em abordar ativa e construtivamente a questão das mudanças climáticas e da adaptação.

“Os políticos não devem subestimar a disposição dos cidadãos de apoiar medidas para mitigar a crise climática”, diz Bahn. “Embora as medidas de proteção e melhoria da biodiversidade sejam passos importantes para aumentar a resiliência climática, há uma necessidade premente de tomar medidas rápidas para desacelerar as mudanças climáticas. Este é o principal fator dos aumentos recentes e futuros na frequência e intensidade das secas”.

Processos e feedbacks desencadeados por eventos climáticos extremos. Os eventos extremos considerados são as secas e as ondas de calor, fortes tempestades, fortes precipitações e geadas extremas. As setas sólidas mostram impactos diretos; as setas tracejadas mostram impactos indiretos. A importância relativa da relação de impacto é mostrada pela largura da seta (setas mais largas são mais importantes). (ecodebate)