As árvores retiram carbono da atmosfera e o armazenam - até morrerem. alsamua / obturador

À medida que o mundo esquenta e a atmosfera se torna cada vez mais fertilizada com dióxido de carbono, as árvores crescem cada vez mais rápido. Mas também estão morrendo mais jovens - e no geral, as florestas do mundo podem estar perdendo sua capacidade de armazenar carbono. Essa é a principal descoberta de nosso novo estudo, publicado na revista Natureza das Comunicações.

Num mundo sem humanos, as florestas existiriam em equilíbrio, retirando da atmosfera aproximadamente a mesma quantidade de carbono que perdem. No entanto, os humanos perturbaram este equilíbrio ao queimar combustíveis fósseis. Como resultado, o CO atmosférico? os níveis aumentaram, levando a um aumento na temperatura e fertilizando o crescimento das plantas. Essas mudanças estimularam o crescimento das árvores nas últimas décadas, mesmo em áreas intactas, Florestas “antigas” que não experimentaram distúrbios humanos recentes. Isso, por sua vez, tem permitido que as florestas absorvam mais carbono do que liberam, resultando em um grande acúmulo líquido - o que costuma ser chamado de “sumidouro de carbono”.

Cientistas da Terra como nós muitas vezes se perguntam por quanto tempo as florestas podem continuar a ser um sumidouro. O CO extra? beneficiará as árvores em todos os lugares e o aumento da temperatura as ajudará a crescer nas regiões mais frias. Portanto, seria de esperar que as florestas continuassem a absorver grande parte das nossas emissões de carbono – e é exactamente isso que a maioria modelos de sistema terrestre prever.

Árvores mortas, como esta no Peru, liberam carbono de volta à atmosfera quando apodrecem. Roel Brienen, Autor fornecida

No entanto, possíveis mudanças na vida útil da árvore podem jogar uma chave inglesa nas obras. Alguns anos atrás, quando estudava antigas florestas amazônicas, notamos que os aumentos de crescimento iniciais foram seguidos por aumentos na mortalidade das árvores. Nossa hipótese é que isso pode ser devido ao crescimento mais rápido, reduzindo por quanto tempo as árvores vivem. Se for verdade, isso significa que as previsões de que o sumidouro de carbono continuará podem ter sido excessivamente otimistas, pois não levaram em conta as compensações entre crescimento e longevidade. Nossos novos resultados fornecem evidências para essa hipótese.

Para estudar a relação entre o crescimento das árvores e a longevidade, usamos registros de anéis de árvores. A largura de cada anel nos diz o quão rápido a árvore cresceu, enquanto a contagem dos anéis fornece informações sobre a idade e nos permite estimar sua vida útil máxima. Analisamos mais de 210,000 registros de anéis de árvores individuais pertencentes a mais de 80 espécies diferentes em todo o mundo. Este grande empreendimento foi possível graças a décadas de trabalho de dendrocronologistas (especialistas em anéis de árvores) de todo o mundo, que disponibilizaram seus dados publicamente.

A Lebre e a Tartaruga

Nossa análise mostra que as árvores que crescem rápido morrem jovens. É sabido há muito tempo que as espécies de crescimento mais rápido vivem mais curtos. Uma árvore balsa, por exemplo, cresce rapidamente até 20 metros ou mais, mas vive apenas algumas décadas, enquanto alguns pinheiros bristlecone têm crescido lenta e continuamente por quase 5,000 anos.

Descobrimos que isso não é verdade apenas ao comparar espécies diferentes, mas também dentro de árvores da mesma espécie. Foi uma surpresa descobrir que esse trade-off ocorre em quase todos os tipos de árvores e ecossistemas, desde florestas tropicais de dossel fechado até árvores resistentes que desafiam as regiões árticas. Pode-se esperar que uma árvore de faia de crescimento lento viva várias décadas a mais do que seus parentes de crescimento rápido. É muito parecida com a história da lebre e da tartaruga - as árvores de crescimento lento, mas constante, são as que vivem mais.

Para estudar as implicações disso, comparamos quanto carbono seria acumulado sob dois modelos de simulação de árvore. Uma simulação incluiu essa compensação “cresça rápido, morra jovem” e a outra usou um modelo no qual as árvores viviam por igual, independentemente de suas taxas de crescimento. Descobrimos que as árvores crescendo mais rápido e morrendo mais jovens inicialmente causaram o aumento do nível geral de biomassa, mas também aumentou a mortalidade das árvores várias décadas depois.

Portanto, eventualmente a floresta começa a perder biomassa novamente e retorna ao mesmo nível do início, mas com árvores de crescimento mais rápido e vida mais curta. Nossos modelos indicam que o crescimento mais rápido resulta em morte mais rápida da árvore, sem aumentos reais de longo prazo no armazenamento de carbono. Alguns pesquisadores previram isso muito tempo atras, e nossos resultados apóiam sua previsão.

Essas previsões do modelo não são apenas consistentes com as mudanças observadas em dinâmica das florestas na Amazônia mas também com um estudo recente relatando um aumento na morte da árvore em todo o mundo.

Por que as estrelas do rock morrem jovens?

Uma questão intrigante é por que as árvores de crescimento rápido, as “estrelas do rock” da floresta, vivem vidas muito mais curtas. Ainda não temos uma resposta conclusiva, mas examinamos alguns mecanismos potenciais. Por exemplo, pode ser que temperaturas mais altas e outras variações ambientais que estimulam o crescimento mais rápido também reduzam a longevidade das árvores. No entanto, descobrimos que as reduções na expectativa de vida são o resultado do próprio crescimento mais rápido.

Uma hipótese simples é que as árvores morrem quando atingem um determinado tamanho potencial máximo, e quanto mais rápido uma árvore atinge esse tamanho, mais jovem ela morre. Outras explicações possíveis são que as árvores de crescimento rápido simplesmente produzem madeira mais barata (em termos de gasto energético) e investem menos recursos no combate a doenças e ataques de insectos, ou são mais vulneráveis ​​à seca. Seja qual for a causa, este mecanismo precisa de ser incorporado em modelos científicos se quisermos fazer previsões realistas do futuro sumidouro de carbono e, portanto, da quantidade de CO? estará na atmosfera.

Sobre os autores

Roel Brienen, bolsista de pesquisa do NERC, Universidade de Leeds e Emanuel Gloor, Professor em Ciclos Biogeoquímicos, Universidade de Leeds

Este artigo foi republicado a partir de A Conversação sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.

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