Tempestades convectivas e o tempo de residência do carbono na Amazónia: o que está a mudar

A floresta amazónica concentra uma parte gigantesca do carbono armazenado na vegetação do planeta. Porém, a duração desse carbono “preso” em árvores vivas depende de um factor que, até agora, tem sido muito menos estudado do que deveria.

Foi precisamente isso que uma equipa de investigadores procurou esclarecer: a velocidade a que a floresta se renova - árvores que morrem, tombam e são substituídas.

Os resultados mostram que essa renovação está a acelerar, o que significa que o carbono está a circular pela Amazónia mais depressa do que no passado. E o principal motor deste aumento não é a seca. São as tempestades.

O trabalho foi coordenado por investigadores do South China Botanical Garden (SCBG) da Chinese Academy of Sciences, em colaboração com a Cornell University e várias outras instituições internacionais.

Porque é que o tempo de residência do carbono é importante

As florestas tropicais concentram mais de 60% da biomassa vegetal mundial, funcionando, na prática, como um dos maiores sistemas naturais de armazenamento de carbono do planeta.

Ao retirarem CO2 da atmosfera, estas florestas incorporam carbono na madeira, nas raízes e nas folhas, mantendo-o retido durante anos ou mesmo décadas.

Ainda assim, este armazenamento não é eterno nem assegurado. Tudo depende do tempo real que o carbono permanece no sistema antes de regressar à atmosfera, quando as árvores morrem e se decompõem.

É a isto que os cientistas chamam “tempo de residência do carbono”, um indicador ligado de forma directa à renovação da biomassa - a taxa a que a vegetação é substituída através do crescimento e da morte.

Mortalidade das árvores e renovação do carbono

Numa floresta em que as árvores vivem séculos e as quedas são pouco frequentes, o carbono tende a ficar retido durante períodos longos.

Já num sistema onde as árvores morrem mais cedo e com maior regularidade, o carbono regressa mais rapidamente à atmosfera, reduzindo a capacidade da floresta de actuar como amortecedor climático a longo prazo.

Grande parte dos estudos sobre os sumidouros de carbono em florestas tropicais tem privilegiado a “metade” da produtividade - quão depressa as árvores crescem e capturam carbono.

Em contrapartida, a mortalidade e a velocidade de renovação do carbono têm recebido muito menos atenção. Este estudo concentrou-se deliberadamente nesse lado menos explorado.

Nova abordagem para mapear a Amazónia

Um dos grandes obstáculos para compreender a dinâmica do carbono em toda a Amazónia é a escala: trata-se de uma região enorme, ecologicamente complexa e com forte variabilidade espacial.

Parcelas de campo distribuídas pelo território fornecem informação valiosa sobre locais específicos, mas não conseguem, por si só, representar padrões de grande escala ao longo de milhões de quilómetros quadrados de floresta.

“Given the high complexity and spatial heterogeneity of tropical forest ecosystems, limited field plots cannot fully capture large-scale spatial patterns and environmental drivers of biomass carbon turnover,” afirmou o autor principal, Donghai Wu, da Cornell.

Para ultrapassar esta limitação, a equipa combinou dados de detecção remota por satélite com observações de longo prazo em parcelas florestais, de modo a estimar as taxas de mortalidade das árvores em toda a Amazónia.

Com base nisso, construíram um mapa espacialmente detalhado do tempo de renovação do carbono da biomassa e recorreram a modelos interpretáveis de aprendizagem automática para identificar quais os factores ambientais que explicavam os padrões observados.

Estimativas mais robustas do armazenamento de carbono

Os resultados apontaram para um mecanismo que surpreendeu os investigadores e contraria algumas suposições comuns na área.

As tempestades convectivas - eventos extremos marcados por precipitação intensa de curta duração e ventos fortes - revelaram-se um factor mais determinante para a renovação do carbono da biomassa do que os indicadores de stress associados à seca.

Ao provocarem danos físicos e mortalidade, estas tempestades aceleram a saída de carbono do “reservatório” da vegetação e a sua transferência para a atmosfera.

À medida que a atmosfera se torna mais seca e a actividade de tempestades convectivas aumenta (duas tendências ligadas às alterações climáticas), o tempo de residência do carbono na Amazónia encurta.

Assim, a perda de carbono não acontece apenas porque as árvores crescem mais lentamente sob stress, mas também porque as tempestades as derrubam mais depressa. Esta diferença é crucial para a forma como modelamos o futuro da Amazónia.

Se a atenção tem estado concentrada na seca, mas as tempestades forem, na realidade, a alavanca principal, então as projecções que não representem devidamente a dinâmica das tempestades estarão provavelmente a subestimar a rapidez com que a capacidade de armazenamento de carbono da Amazónia pode diminuir.

O que mostram as projecções

A equipa simulou alterações futuras no tempo de renovação do carbono da biomassa sob diferentes cenários de emissões.

Num trajecto de baixas emissões, prevê-se uma redução média de cerca de 3% até ao final do século. Num cenário de elevadas emissões, essa queda pode atingir 15%.

Uma diminuição de 15% no período em que o carbono permanece retido na vegetação amazónica - numa floresta que concentra mais de 60% da biomassa vegetal mundial - não é um ajuste pequeno.

Significa um enfraquecimento relevante de um dos mais importantes amortecedores naturais de carbono de que o planeta dispõe.

O retrato espacial também não é uniforme. O tempo de renovação do carbono da biomassa varia bastante dentro da Amazónia, e as respostas aos factores ambientais são fortemente não lineares.

Isto implica que alterações pequenas nas condições podem gerar mudanças desproporcionadamente grandes na renovação em algumas zonas, enquanto outras áreas se mantêm relativamente estáveis.

Um dos contributos do estudo foi precisamente ajudar a identificar quais as partes da floresta mais vulneráveis.

Implicações mais amplas do estudo

O significado mais amplo deste trabalho é que reformula a forma como devemos encarar a Amazónia enquanto sumidouro de carbono.

Não basta medir quanto carbono a floresta absorve; é igualmente essencial saber durante quanto tempo esse carbono lá fica.

Uma floresta que capta carbono rapidamente, mas que também o perde depressa - por danos de tempestades, aumento da mortalidade e decomposição mais acelerada - é um amortecedor climático menos fiável do que os números de produtividade, por si só, poderiam sugerir.

Acertar esta contabilidade é importante para os Modelos do Sistema Terrestre, que actualmente sub-representam os processos de renovação do carbono da biomassa.

Uma melhor incorporação destas dinâmicas permitiria projecções mais realistas sobre quanta regulação climática a Amazónia poderá fornecer em diferentes cenários futuros - e em que ponto essa regulação começa a falhar.

O estudo foi publicado na revista Nature Climate Change.