Como as florestas respondem aos níveis crescentes de CO2

Como as florestas respondem aos níveis crescentes de CO2

As florestas levam 25 a 30 por cento das emissões de dióxido de carbono causadas pelo homem - um forte gás de efeito estufa - e, portanto, são consideradas como tendo um papel crucial na mitigação da velocidade e magnitude das mudanças climáticas.

No entanto, um novo estudo que combina futuras projeções do modelo climático; registros históricos de anéis de árvores em todo o continente da América do Norte; e como as taxas de crescimento das árvores podem responder a uma maior concentração de dióxido de carbono na atmosfera mostra que o efeito de mitigação das florestas provavelmente será muito menor no futuro do que o sugerido anteriormente.

Publicado na revista Ecology LettersO estudo é o primeiro a revelar o possível impacto de um clima em mudança na taxa de crescimento de árvores em toda a América do Norte - em outras palavras, como seu crescimento muda com o tempo e em resposta às mudanças nas condições ambientais.

O resultado: mapas detalhados de previsão para todo o continente norte-americano que revelam como o crescimento das florestas será afetado pelas mudanças climáticas.

Pesquisadores combinaram projeções climáticas para a América do Norte desenvolvidas pelo Painel Internacional para Mudança Climática com registros históricos de anéis de árvores baseados em amostras cobrindo o período 1900 para 1950 em locais de amostragem 1,457 em todo o continente.

Como as florestas responderão?

"Então, analisamos como o crescimento dessas árvores mudou historicamente sob vários climas passados ​​e usamos isso para prever como elas crescerão no futuro em todo o continente, do México ao Alasca", diz o primeiro autor Noah Charney, pesquisador de pós-doutorado. associado no departamento de ecologia e biologia evolutiva da Universidade do Arizona.

"A pesquisa é inédita e inovadora no uso de grandes dados biológicos", diz o co-autor Brian Enquist, professor do departamento de ecologia e biologia evolutiva e membro do Centro Aspen de Estudos Ambientais em Aspen, Colorado. “Utilizamos uma rede de mais de 2 milhões de observações de anéis de árvores na América do Norte. Os anéis de árvores fornecem um registro de como as árvores que crescem em diferentes climas respondem às mudanças de temperatura e precipitação ”.


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As descobertas colocam em questão conclusões anteriores sobre como as florestas responderão às temperaturas médias mais quentes, ao aumento das emissões de gases de efeito estufa e à mudança dos padrões de precipitação.

A equipe ficou surpresa ao não encontrar evidências de um processo de absorção de gases de efeito estufa chamado efeito de "greening" boreal em suas simulações. O greening boreal refere-se à suposição de que árvores em altas latitudes, onde temperaturas mais baixas limitam o crescimento, devem se beneficiar de temperaturas mais altas e maiores concentrações de dióxido de carbono na atmosfera e, como resultado, “verdes” sob os efeitos da mudança climática. Por sua vez, essas florestas boreais prósperas devem ser capazes de remover mais dióxido de carbono da atmosfera, assim prossegue a idéia, atenuando as mudanças climáticas.

"Até agora, não havia uma boa maneira de levar em conta como as árvores respondem à mudança climática sob novas condições climáticas", diz a autora sênior Margaret Evans, professora assistente de pesquisa no Laboratório de Pesquisa de Anel de Árvores (LTRR) e a ecologia e departamento de biologia evolutiva. “Nosso estudo fornece essa perspectiva. Vemos que, à medida que as árvores são empurradas sob o efeito da mudança climática, sua resposta muda ”.

“Muitos estudos de modelagem climática anteriores contaram com as florestas boreais para nos salvar do desastre climático, compensando nossas emissões, mas não vemos nenhum efeito estufa em nossos resultados”, diz Valerie Trouet, professora associada do LTRR. “Em vez disso, vemos o escurecimento. A influência positiva que se acredita que as temperaturas mais quentes têm nas florestas boreais, não vemos nada disso ”.

As mudanças mais dramáticas nas taxas projetadas de crescimento florestal foram encontradas no interior do oeste do continente norte-americano, com crescimento mais lento em 75 projetado para árvores no sudoeste dos EUA, ao longo das Montanhas Rochosas, através do interior do Canadá e do Alasca. Os aumentos no crescimento foram vistos apenas ao longo de certas áreas costeiras, principalmente no noroeste do Pacífico, no nordeste do Quebec e nas províncias marítimas, e na Flórida.

Algumas das previsões decorrentes das simulações já estão acontecendo.

Loop de feedback prejudicial

"No Alasca, por exemplo, onde as árvores foram projetadas para responder positivamente ao aquecimento das temperaturas sob o efeito de" boreal greening ", vemos que as árvores agora estão respondendo negativamente", diz Evans. “As árvores em latitudes muito altas são limitadas pelo frio, então sim, nos anos mais quentes elas crescem mais, mas há um ponto de inflexão, e uma vez que elas passam, um clima mais quente se torna uma coisa ruim em vez de uma coisa boa”.

O clima de aquecimento já está empurrando rapidamente muitas florestas para esse ponto de inflexão, que pode ser alcançado já em 2050, adverte o estudo. Além de serem rapidamente expostos a temperaturas que eles não experimentaram em suas vidas e não estão evolutivamente preparados para, sendo dificultados em seu crescimento, tornam as árvores ainda mais vulneráveis ​​a estresses adicionais.

"Há um ciclo de feedback crítico e potencialmente prejudicial acontecendo aqui", diz Charney. “Quando a taxa de crescimento das árvores desacelera em resposta a estressores ambientais, como frio ou seca, eles podem sobreviver por alguns anos, mas com o tempo eles esgotam seus recursos e são muito mais suscetíveis a estressores adicionais, como danos causados ​​por incêndios. ou uma grande seca ou surtos de insetos. Ano após ano de crescimento lento, portanto, as florestas se tornam menos e menos resilientes ”.

Como resultado, uma floresta pode passar de um ativo climático a um produtor de carbono muito rapidamente.

"É como um termostato que ficou ruim", diz Evans. “As florestas agem como um sumidouro de carbono retirando dióxido de carbono da atmosfera, mas quanto mais o clima está aquecendo, mais lentamente as árvores estão crescendo, menos carbono elas sugam, mais rápido o clima está mudando.”

“Os resultados também destacam a importância potencial de estratégias de manejo florestal adaptadas localmente para ajudar a mitigar as reduções no crescimento florestal previstas por nossas análises”, diz Charney.

As implicações potencialmente poderiam se aplicar em todo o mundo. Embora seus modelos não incluam dados de fora do continente norte-americano, “parece muito provável que as conclusões deste estudo também se apliquem à floresta eurasiana”, diz Evans. “As florestas boreais da Eurásia são mais extensas e até mais importantes que as da América do Norte continental.”

Pesquisadores do Instituto Federal Suíço de Pesquisa, da Academia Polonesa de Ciências da Universidade Estadual de Ciências, do Bryn Mawr College e do Instituto Federal Suíço de Pesquisa são co-autores do estudo. O Centro Aspen de Estudos Ambientais e o Colégio de Ciências da UA forneceram financiamento.

Fonte: Universidade do Arizona

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