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AMAZÔNIA

Ausência de fósforo impacta florestas

Em artigo publicado na revista Nature Geoscience no início de agosto, um grupo de pesquisadores, liderados pelo ecólogo David Lapola, da Unicamp, afirma que a ausência de fósforo na floresta amazônica pode impedir que árvores reajam ao aumento de gás carbônico atmosférico associado às mudanças climáticas. O estudo realizou simulações usando 14 modelos computacionais de vegetação para entender o que acontecerá com as árvores da região. Os pesquisadores avaliam que se submetida a estresse hídrico, a floresta amazônica poderia encolher, dando espaço para o avanço de uma vegetação mais típica de Cerrado. Entretanto, esta hipótese perdeu força após testes em regiões temperadas mostrarem que plantas podem ser capazes de superar as dificuldades a serem impostas pela mudança climática. Uma classe de experimentos chamada Free-Air Carbon Dioxide Enrichment (Face) indicou que, nas florestas de clima temperado, o CO2 ajuda na adaptação das árvores ao novo clima que enfrentarão. Para saber se essa premissa é válida também para florestas tropicais, um consórcio internacional liderado pelo Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia (Inpa) planejou um experimento similar a ser realizado ao norte de Manaus. A proposta do Amazon-Face consiste essencialmente em borrifar um grande volume de CO2 sobre algumas parcelas de floresta para estudar como as árvores ali reagem a uma maior concentração de carbono no ar. O projeto está em fase de implementação e requer conhecimento de como a floresta se comporta em condições naturais. “A ciência ainda sabe muito pouco sobre como as plantas da região fazem para burlar essa limitação de fósforo”, diz Lapola. “Muitas árvores em florestas tropicais – incluindo as da Amazônia – obtêm fósforo por meio de interação com fungos. A planta dá açúcar para o fungo, que fornece nutrientes para a planta. Mas não sabemos, por exemplo, se os fungos preservarão sua habilidade de desmineralizar fósforo do solo no contexto de mudança climática”. Dos 14 modelos matemáticos usados pelos cientistas do Amazon-Face para esse estudo, três consideravam apenas o ciclo de carbono e cinco também levavam em conta o nitrogênio. Outros seis incluíam o fósforo. Quando comparados uns com os outros, os resultados indicaram que a escassez de fósforo dos solos amazônicos comprometeria em cerca de 50% a capacidade das árvores de absorver o carbono extra que estará no ar. Medindo a produtividade líquida das plantas em gramas (g) de carbono absorvidos por metro quadrado a cada ano e considerando um cenário de alta concentração de CO2 no ar, as árvores chegariam a um valor de cerca de 160 g. Quando a escassez de fósforo era considerada na equação, porém, esse valor caía. Alguns modelos indicaram uma queda pequena, para 142 g. Outros sugeriram uma queda drástica, para 16 gramas. “De maneira geral, embora isso não seja exatamente um resultado ruim para a floresta amazônica, é um resultado ruim para o clima global”, afirma Marcos Heil Costa, líder do Grupo de Pesquisa em Interação Atmosfera-Biosfera da Universidade Federal de Viçosa (UFV). “Os resultados sugerem que a floresta amazônica teria um papel menos importante para sequestrar o carbono emitido pela humanidade por meio da queima de combustíveis fósseis, dificultando cada vez mais estabilizar a concentração de CO2 atmosférico”.

Em artigo publicado na revista Nature Geoscience no início de agosto, um grupo de pesquisadores, liderados pelo ecólogo David Lapola, da Unicamp, afirma que a ausência de fósforo na floresta amazônica pode impedir que árvores reajam ao aumento de gás carbônico atmosférico associado às mudanças climáticas. O estudo realizou simulações usando 14 modelos computacionais de vegetação para entender o que acontecerá com as árvores da região.
 
Os pesquisadores avaliam que se submetida a estresse hídrico, a floresta amazônica poderia encolher, dando espaço para o avanço de uma vegetação mais típica de Cerrado. Entretanto, esta hipótese perdeu força após testes em regiões temperadas mostrarem que plantas podem ser capazes de superar as dificuldades a serem impostas pela mudança climática. Uma classe de experimentos chamada Free-Air Carbon Dioxide Enrichment (Face) indicou que, nas florestas de clima temperado, o CO2 ajuda na adaptação das árvores ao novo clima que enfrentarão. Para saber se essa premissa é válida também para florestas tropicais, um consórcio internacional liderado pelo Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia (Inpa) planejou um experimento similar a ser realizado ao norte de Manaus.
 
A proposta do Amazon-Face consiste essencialmente em borrifar um grande volume de CO2 sobre algumas parcelas de floresta para estudar como as árvores ali reagem a uma maior concentração de carbono no ar. O projeto está em fase de implementação e requer conhecimento de como a floresta se comporta em condições naturais. “A ciência ainda sabe muito pouco sobre como as plantas da região fazem para burlar essa limitação de fósforo”, diz Lapola. “Muitas árvores em florestas tropicais – incluindo as da Amazônia – obtêm fósforo por meio de interação com fungos. A planta dá açúcar para o fungo, que fornece nutrientes para a planta. Mas não sabemos, por exemplo, se os fungos preservarão sua habilidade de desmineralizar fósforo do solo no contexto de mudança climática”. 
 
Dos 14 modelos matemáticos usados pelos cientistas do Amazon-Face para esse estudo, três consideravam apenas o ciclo de carbono e cinco também levavam em conta o nitrogênio. Outros seis incluíam o fósforo. Quando comparados uns com os outros, os resultados indicaram que a escassez de fósforo dos solos amazônicos comprometeria em cerca de 50% a capacidade das árvores de absorver o carbono extra que estará no ar. Medindo a produtividade líquida das plantas em gramas (g) de carbono absorvidos por metro quadrado a cada ano e considerando um cenário de alta concentração de CO2 no ar, as árvores chegariam a um valor de cerca de 160 g. Quando a escassez de fósforo era considerada na equação, porém, esse valor caía. Alguns modelos indicaram uma queda pequena, para 142 g. Outros sugeriram uma queda drástica, para 16 gramas. “De maneira geral, embora isso não seja exatamente um resultado ruim para a floresta amazônica, é um resultado ruim para o clima global”, afirma Marcos Heil Costa, líder do Grupo de Pesquisa em Interação Atmosfera-Biosfera da Universidade Federal de Viçosa (UFV). “Os resultados sugerem que a floresta amazônica teria um papel menos importante para sequestrar o carbono emitido pela humanidade por meio da queima de combustíveis fósseis, dificultando cada vez mais estabilizar a concentração de CO2 atmosférico”. 

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BIOMAS
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Um estudo de longo prazo sobre o processo acelerado de destruição do Cerrado e a falta de manejo adequado das áreas remanescentes do bioma denominado ‘Dinâmica de comunidades arbóreas no cerradão (2002-2016): um caso de mudança de bioma’ investigou as mudanças registradas ao longo de 14 anos em 256 parcelas, totalizando uma área amostral de 10,24 hectares, em um cerradão localizado no interior de uma Unidade de Conservação do Estado de São Paulo: a Estação Ecológica de Assis. Concebido e supervisionado pela professora do Instituto de Biologia da Universidade Estadual de Campinas Giselda Durigan, o estudo faz parte do projeto de doutorado do primeiro autor, Francisco Ferreira de Miranda Santos. E, entre outros colaboradores, teve a participação de Ricardo Ribeiro Rodrigues, orientador de Miranda Santos. O local estudado pelo grupo está protegido do fogo há pelo menos 60 anos e não se beneficiou, portanto, da realização de queimadas regulares criteriosas (com zoneamento da área total e cronograma de queima em datas apropriadas, em sistema de rodízio), que hoje se reconhece ser uma técnica de manejo da maior importância para a preservação do Cerrado. “Estudos de dinâmica de florestas são, por natureza, demorados. As mudanças são lentas e é preciso esperar, pacientemente, que a floresta nos conte sua própria história. O desafio é compreender como os extremos de calor e frio, excesso ou falta de chuvas, vendavais, ou a simples competição entre as próprias árvores, disputando recursos como luz, água e nutrientes, vão direcionando as mudanças no tempo. Além da paciência, esses estudos exigem também disciplina e trabalho árduo para coletar dados em diferentes ocasiões. E, depois, inspiração e embasamento teórico para formular hipóteses e interpretar o que os dados mostram”, comenta Giselda. A equipe do estudo disse que o tamanho da área estudada (mais de 10 hectares) e o número de árvores identificadas e medidas (mais de 20 mil) foram um grande desafio. “A cada ocasião de medição, uma equipe de quatro pessoas trabalhavam cerca de um ano para medir novamente todas as árvores, substituir a numeração perdida, identificar e marcar novos indivíduos, encarando chuva, espinhos, carrapatos, bernes, buracos de tatus etc. Depois, fazendo disso o objeto de seu doutorado em ecologia na Unicamp, Miranda Santos passou meses na frente do computador, organizando o gigantesco banco de dados, detectando inconsistências, atualizando a nomenclatura das espécies, pareando as medições feitas em diferentes ocasiões para saber a história de cada árvore”, conta a pesquisadora. A pesquisadora e Miranda corrigiram um erro histórico na malha de coordenadas das 256 parcelas, que se arrastava desde o início e dificultava ainda mais o trabalho. “Só tinha uma solução: entrar na mata, procurar as árvores numeradas dentro de algumas parcelas, mapear sua posição real e comparar com a posição delas no mapa. Foi assim que descobrimos que o erro era muito fácil de corrigir: bastava girar a malha de coordenadas 90 graus para a esquerda e tudo voltava ao seu devido lugar”. Como resultado, os pesquisadores descobriram que, em 14 anos, mais da metade das árvores que existiam no levantamento inicial já haviam morrido. E outras 10 mil, aproximadamente, haviam nascido e crescido até atingir cinco centímetros de diâmetro. Embora 14 anos possam parecer um intervalo longo na escala da vida humana, eles constituem um intervalo muito curto para uma reconfiguração vegetal tão grande. Em outras palavras, uma vez desencadeada, a degeneração do Cerrado em cerradão, pode ser bastante rápida. Segundo Giselda, o estudo mostrou que não é só a estrutura que muda. Mas também a composição das espécies. Enquanto as espécies típicas de floresta e as chamadas generalistas, que toleram a sombra, continuam chegando e proliferando, as espécies típicas de Cerrado vão desaparecendo, torturadas pela escuridão. “As raras árvores de Cerrado que ainda estão em pé não deixam descendentes, porque não germinam ou não crescem à sombra. Lá se vão os pequizeiros, as mangabeiras, as curriolas, o barbatimão, as paineirinhas, entre muitas outras árvores icônicas”, conta. O estudo mostra que essas modificações não contribuem para a conservação do Cerrado e que o ambiente sombreado do cerradão é um ambiente hostil para espécies típicas da savana brasileira. “Ainda que a riqueza de espécies tenha aumentado em quase 10%, a perda de árvores de Cerrado é dramática e irreversível. É preocupante esse acúmulo contínuo de biomassa em uma região de solos arenosos e profundos, que não são capazes de reter a umidade”, afirma Giselda. A pesquisadora continua comentando que o cerradão é mais vulnerável ao colapso em episódios de seca prolongada do que os Cerrados abertos. “Desnecessário lembrar que estamos, cada vez mais, em um contexto de crise climática global, no qual eventos extremos tendem a ocorrer com frequência crescente. Quanto mais biomassa arbórea, maior é a interceptação da chuva pelas copas e maior é o consumo de água pelas árvores. Se entra menos água e o consumo aumenta, menor será a duração do estoque de água armazenada. Ou seja, se uma seca de cinco meses não afeta as árvores em um Cerrado aberto, a mesma seca pode ocasionar mortandade elevada no cerradão”. “Se as mudanças climáticas na região caminhassem para aumento e melhor distribuição das chuvas, essa nova floresta seria compatível com as condições ambientais locais. Porém, as alterações que já estão sendo sentidas na região trazem temperaturas nunca vistas, obrigando as árvores a consumir ainda mais água, com as chuvas escasseando, de modo que a probabilidade de colapso vai se tornando cada vez maior. Se morrem muitas árvores, o carbono que elas fixaram volta para a atmosfera. Além disso, muita madeira morta faz aumentar a probabilidade de incêndios catastróficos. Diferentemente do Cerrado típico, o cerradão não é uma vegetação adaptada ao fogo. Se queimado em condições extremas, passa a funcionar como uma floresta degradada”, pondera a pesquisadora. Para Rodrigues, o estudo apresenta a dinâmica de uma parcela permanente de mais de 10 hectares contínuos do cerradão paulista, com dados surpreendentes da velocidade, intensidade e direção das mudanças na composição de espécies arbóreas ao longo de um período temporal. “Trata-se de uma grande contribuição para sustentar boas políticas públicas de conservação e restauração da biodiversidade, em um contexto desafiador de mudança climática”. Além disso, a pesquisa consolida cientificamente uma hipótese já cogitada pelos pesquisadores, mas que ainda não havia sido totalmente testada nessa escala: que a atitude simplista de apenas proteger a biodiversidade, isolando os fragmentos naturais ou restaurados de qualquer perturbação antrópica, mas ignorando o contexto histórico e cultural de manejo sustentável de ecossistemas naturais, pode não ser a melhor solução, inclusive para a biodiversidade. O estudo recebeu apoio da FAPESP por meio do Projeto Temático “Diversidade, dinâmica e conservação de árvores em florestas do Estado de São Paulo: estudos em parcelas permanentes”, coordenado por Rodrigues. O artigo Tree community dynamics in the cerradão (2002-2016): A case of biome pode ser acessado em https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0378112724000082?via%3Dihub .

6 de maio, 2024
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AMAZÔNIA
As feridas deixadas pelas queimadas

Segundo estudo científico publicado por pesquisadores brasileiros, norte-americanos e alemães na revista "Global Change Biology”, as florestas da Amazônia impactadas por queimadas demoram até sete anos para recuperar sua capacidade de bombear água para a atmosfera e absorver carbono. Os cientistas analisaram dados de um experimento conduzido pelo IPAM (Instituto de Pesquisa Ambiental da Amazônia) em uma fazenda em Mato Grosso. Nas áreas atingidas por queimadas controladas, as árvores grandes sobreviventes ao fogo sucumbiram rapidamente nos anos seguintes, por se tornarem mais fracas e vulneráveis a doenças e rajadas de vento, especialmente nas bordas da mata. “Essas feridas na floresta podem deixar cicatrizes permanentes, com menos árvores e carbono”, explica o principal autor do artigo, o brasileiro Paulo Brando, do IPAM. Nos anos seguintes também foram constatadas mudanças na composição de espécies, além de invasão de gramíneas no local. A partir do sétimo ano, os cientistas observaram uma mudança no quadro: aquela área retirava tanto carbono da atmosfera e jogava umidade no ar quanto antes do fogo. “Para se recuperar, as plantas trabalham muito rápido, têm muita fotossíntese, por isso tiram muito carbono do ar e transpiram bastante”, explica o pesquisador Michael Coe, do Instituto de Pesquisa de Woods Hole, nos Estados Unidos, um dos autores do estudo. “Mas perdemos o carbono que estava estocado nas árvores mais antigas”. O resultado mostra a importância de deixar áreas queimadas na Amazônia se recuperarem, o que ajuda a estabilizar o clima local – na região do estudo, sudeste da Amazônia, a estação seca é duas semanas mais longa do que 30 anos atrás. “Poucos estudos documentaram a recuperação da floresta após distúrbios múltiplos, o que ajuda a prever as trajetórias das funções florestais no futuro”, diz a cientista Susan Trumbore, do Instituto Max Planck de Biogeoquímica, coautora da pesquisa. O pesquisador brasileiro alerta para a necessidade de se acompanhar as áreas queimadas por mais tempo, para saber se elas vão se recuperar totalmente ou se a vegetação será um híbrido de floresta com gramíneas – o que, por sua vez, deixa a área mais suscetível a novos incêndios. Na Amazônia, o fogo ocorre naturalmente em determinada área a cada 500 anos, no mínimo. Porém, hoje algumas regiões queimam anualmente ou com poucos anos de diferença, devido à ação humana. O desmatamento e as queimadas são a principal fonte de emissão de gases do efeito estufa no Brasil, o que intensifica as mudanças climáticas.

19 de julho, 2019
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FLORESTAS TROPICAIS
Estoques de carbono e biodiversidade

Um estudo publicado na Nature Climate Change mostra que a conservação com foco somente no carbono nas florestas tropicais, como é o caso da Amazônia, pode levar à perda de até 75% da biodiversidade desses biomas. O trabalho foi realizado pela Embrapa Amazônia Oriental, do Pará, e pelo Centro de Meio Ambiente da Universidade de Lancaster, do Reino Unido, e partiu da seguinte questão: as medidas de proteção ao carbono nas florestas tropicais também garantem a sobrevivência das espécies de plantas e animais nesses locais? Os pesquisadores descobriram que os investimentos com intuito de evitar perdas de carbono nessas florestas tropicais são menos eficazes para a biodiversidade nas florestas de maior valor ecológico. Isto significa que a floresta tropical não terá sua riqueza de espécies preservadas, enquanto se considerar somente os estoques de carbono. “Proteger os estoques de carbono das florestas tropicais deve permanecer um objetivo central em políticas de conservação e restauração florestal. No entanto, para garantir a manutenção da riqueza de espécies dessas áreas, a biodiversidade precisa ser tratada também como foco central desses esforços”, alerta a pesquisadora Joice Ferreira, da Embrapa Amazônia Oriental, uma das autoras principais do artigo. Para chegar a tal conclusão os pesquisadores realizaram medições durante 18 meses sobre o conteúdo de carbono e a variedade de espécies de plantas, pássaros e besouros em 234 áreas nos municípios paraenses de Santarém e Paragominas. Foram analisados quatro tipos de florestas: primária com pouquíssima ou nenhuma intervenção humana; floresta com extração madeireira; floresta com extração madeireira e queima; e floresta secundária, aquelas que já passaram por intervenções e estão em processo de recuperação.

28 de julho, 2018
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MUDANÇAS CLIMÁTICAS
Filamentos mostram impactos na Floresta Amazônica

Para mensurar os efeitos do aumento da temperatura global sobre a floresta, cientistas do Instituto Mamirauá, em parceria com a Universidade de São Paulo, estão analisando os filamentos dos troncos de três espécies de árvores na Floresta Amazônica. "O que já sabemos é que o aumento da temperatura média do planeta é fruto da alta concentração de gases produzidos pelo homem. Por meio dos anéis de crescimento, temos a oportunidade de entender este fenômeno e ter mais informações sobre estas oscilações e seus efeitos sobre a floresta e as espécies que ocorrem lá", afirma o pesquisador Claudio Anholetto, do Instituto Mamirauá. Algumas árvores formam anéis de crescimento ano a ano e os círculos carregam uma série de informações sobre as espécies. É possível decifrar a idade de uma árvore e até as condições climáticas do ambiente em cada ano de vida da espécie estudada. A partir da análise estatística realizada com a utilização de softwares, os pesquisadores conseguem interpretar parte do histórico da árvore e relacionar as informações encontradas com os eventos climáticos, já registrados por pesquisadores em várias regiões do mundo. As três espécies escolhidas para o estudo foram a Seringa Barriguda (Hevea spruceana), o Mututi (Pterocarpus sp.) e o Arapari (Macrolobium acaciifolium), tradicionalmente encontradas na Amazônia. As coletas foram feitas na Reserva Mamirauá por meio de um trado, instrumento de aço em forma de T, que possui uma hélice cortante em sua ponta. O material será analisado no Laboratório de Anatomia, Identificação e Densitometria de Raios X da USP. Para garantir a confiabilidade das informações, são coletadas amostras em uma série de árvores. A partir dos padrões encontrados, a informação sobre o clima ao qual as árvores estavam submetidas em determinado espaço de tempo é filtrada. Para obter as informações a partir dos anéis de crescimento, são utilizados softwares de análise estatística. O pesquisador explica que os programas sincronizam as informações das amostras e retiram as tendências biológicas de crescimento, relacionadas às fases de vida das árvores. Cada medida de largura de anéis de crescimento é convertida em índices, e as variações de crescimento são comparadas com a média de crescimento de todas as árvores. Como resultado do aumento da temperatura do planeta, decorrente da alta emissão de gases de efeito estufa, o pesquisador destaca que os eventos extremos de seca ou de cheia na Amazônia devem ficar mais frequentes até o final do século. "Os desmatamentos já produzem um clima mais quente e seco na região. Isto, aliado à elevação da temperatura relacionado às mudanças climáticas globais, aumentaria o risco de incêndios florestais", diz. Os resultados do estudo com os anéis de crescimento das árvores também podem subsidiar estratégias com foco em políticas públicas para o Manejo Florestal Comunitário, por exemplo, com o estabelecimento do ciclo de corte, que é o período de repouso necessário para a recuperação da floresta, antes de um novo corte. E também a idade técnica de corte, que seria o diâmetro mínimo da árvore para a exploração.

24 de fevereiro, 2017