Influência da mudança climática nos ecossistemas terrestres

Estudo mostra influência da mudança climática nos ecossistemas terrestres.

Em estudo publicado na Nature Geoscience, ecologistas da Universidade de Bayreuth mostraram como a mudança climática global está afetando os ecossistemas terrestres.

As mudanças na atividade da vegetação podem, na maioria dos casos, ser explicadas pelas mudanças na temperatura e na umidade do solo, enquanto as mudanças na radiação solar e nos níveis atmosféricos de CO₂ raramente desempenham um papel dominante. Em alguns dos ecossistemas estudados, anos de aumento da atividade da vegetação foram seguidos por decréscimos. Tais reversões de tendência levantam a questão de saber se os ecossistemas terrestres continuarão a fazer grandes contribuições para o sequestro de carbono atmosférico.

Equipe de pesquisa, liderada pelo Prof. Dr. Steven Higgins, presidente de Ecologia Vegetal da Universidade de Bayreuth, vinculou dados globais de sensoriamento remoto dos últimos 40 anos a um novo modelo dinâmico de crescimento vegetal. Este modelo permite a identificação dos fatores climáticos envolvidos na mudança climática global que estão impulsionando a mudança da vegetação. Esses fatores incluem temperatura do ar, temperatura do solo, umidade do solo, radiação solar e níveis atmosféricos de CO₂. O método permite, pela primeira vez, a atribuição de mudanças medidas na atividade da vegetação a fatores climáticos individuais.

“Ser capaz de estabelecer relações causais entre elementos de mudança climática e mudanças de vegetação e, assim, identificar a influência de parâmetros climáticos individuais, como temperatura e precipitação, é um avanço importante para a pesquisa de ecossistemas. Ele fornece evidências de que a mudança climática induzida pelo homem já está alterando os ecossistemas da Terra. Com base no conhecimento obtido dessa maneira, podemos entender melhor por que os ecossistemas da Terra estão mudando. Esse conhecimento é obviamente valioso para orientar a política ambiental e climática”, diz Higgins. “Anteriormente, podíamos detectar mudanças na atividade da vegetação, mas muitas vezes era difícil dizer se eram realmente as mudanças climáticas que causavam essas mudanças”.

O novo estudo é baseado em décadas de observações de satélite feitas em 100 locais de estudo distribuídos em todos os continentes. Nesta amostra de locais de estudo, cada um dos principais ecossistemas da Terra é representado por pelo menos cinco exemplos: florestas verdes tropicais, florestas boreais, florestas temperadas, savanas, cerrados, pastagens, tundra e ecossistemas mediterrâneos. As mudanças na vegetação nesses locais, observadas por satélites, foram avaliadas para determinar até que ponto as mudanças na vegetação poderiam ser explicadas por mudanças na temperatura do ar, temperatura do solo, umidade do solo, radiação solar e níveis atmosféricos de CO₂. Juntas, essas análises sugerem algumas tendências globais: Ecossistemas em locais secos e quentes, especialmente savanas e algumas pastagens, responderam principalmente a mudanças na umidade do solo. Em contraste, os ecossistemas em locais mais frios, como florestas boreais, florestas temperadas e tundras, eram particularmente sensíveis a mudanças de temperatura. Surpreendentemente, as mudanças no CO₂ atmosférico e na radiação solar raramente tiveram uma influência dominante nas mudanças na vegetação.

“Nossas descobertas mostram como o registro de sensoriamento remoto de longo prazo pode apoiar e avançar significativamente na pesquisa de ecossistemas. Especialmente neste campo, uma estreita cooperação internacional continuará a ser necessária para identificar a influência dos fatores climáticos em escala global e para entender efetivamente como e por que os ecossistemas estão mudando em diferentes regiões do mundo”, diz o coautor Edward Muhoko M. Sc. da Namíbia, atualmente cursando doutorado no Departamento de Ecologia Vegetal e especializado em sistemas de geoinformação, técnicas de sensoriamento remoto e geoestatística.

Os pesquisadores de Bayreuth encontraram evidências significativas de inversão de tendências em diferentes zonas climáticas da Terra. Em muitos locais, parece que o aumento da temperatura do ar e do solo inicialmente aumentou a atividade da vegetação por décadas, produzindo um “esverdeamento” que era visível do espaço. No entanto, aumentos contínuos de temperatura podem, em algum momento, fazer com que os solos sequem, resultando na redução da atividade da vegetação. As partes mais recentes do registro do satélite sugerem, portanto, “escurecimento” do ecossistema em alguns locais. A pesquisa de campo em florestas tropicais medindo mudanças no tamanho das árvores detectou reversões de tendência semelhantes. “Se essa inversão de tendência for confirmada por estudos posteriores, seria de fato preocupante, porque no passado os ecossistemas terrestres, ao “esverdear” por décadas, absorveu parcelas significativas das emissões antropogênicas de carbono. Até agora, esse serviço de captura de carbono fornecido pela vegetação nos salvou de mudanças climáticas mais dramáticas”, explica Higgins.

a, A distribuição das classes de atribuição (Fig. 3 ) no espaço climático bivariado de temperatura e umidade. Os pontos representam as localizações dos 100 locais de estudo no espaço climático. As classes de atribuição são os dois principais grupos classificados na Fig. 3 . Locais rotulados como 0 são locais excluídos da Fig. 3 porque o modelo não conseguiu explicar as anomalias observadas. As cores dos sites rotulados 1 e 2 correspondem aos grupos classificados na Fig. 3 . As elipses representam as estimativas de covariância ajustadas das classes conforme estimadas pela análise discriminante baseada na modelagem gaussiana de mistura finita. b , c , A forma ( b ) e direção ( c) da resposta de anomalia (conforme definido na Fig. 2 ) plotada no espaço climático bivariado. A temperatura média anual e a umidade média anual do solo foram calculadas durante o período de estudo usando os dados de reanálise ERA5-Land (Centro Europeu para Reanálise de Previsões Meteorológicas de Médio Prazo v. 5). d – f , Os pontos nos painéis a ( d ), b ( e ) ec ( f ) plotados no espaço geográfico. Veja Dados Estendidos Fig. 8 para a mesma análise usando dados EVI. In https://doi.org/10.1038/s41561-022-01114. (ecodebate)