As folhas nas florestas tropicais do mundo estão se aproximando de temperaturas críticas nas quais a fotossíntese se decompõe – e uma fração provavelmente já ultrapassou esse limiar – levantando alarmes sobre o destino desses ecossistemas essenciais sob as projeções mais pessimistas das mudanças climáticas impulsionadas pelo homem, relata um novo estudo.
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As florestas tropicais abrigam cerca de metade das espécies conhecidas na Terra e desempenham um papel essencial na saúde e estabilidade do clima global. Embora esse bioma exuberante seja conhecido por suas temperaturas amenas, as folhas tropicais começam a morrer em temperaturas superiores a cerca de 46,7°C (ou 116,1°F) porque não conseguem mais realizar fotossíntese, que é o processo metabólico básico de conversão da luz solar em energia que alimenta as plantas.
Cientistas liderados por Christopher Doughty, professor associado de ecoinformática da Universidade do Norte do Arizona, descobriram agora que cerca de 0,01% das folhas nas florestas tropicais do mundo já podem ultrapassar essa temperatura crítica em um ano típico. Embora esse seja um número pequeno no momento, a equipe projetou que "as florestas tropicais podem suportar até um aumento de 3,9 ± 0,5 °C nas temperaturas do ar antes de um potencial ponto de inflexão na função metabólica", um resultado que está dentro da faixa de modelos climáticos do "pior cenário", de acordo com um estudo publicado na Nature.
"Queremos entender as temperaturas futuras das florestas tropicais porque elas abrigam a maioria das espécies do mundo" e porque "as florestas tropicais são importantes por suas propriedades de regulação climática", disse Doughty em uma coletiva de imprensa realizada na segunda-feira.
"Começamos a olhar para as temperaturas individuais das folhas e o que continuamos vendo, e o que continuou aparecendo através de vários conjuntos de dados, é uma 'cauda longa' quando você traça a distribuição dessas folhas", continuou. "Tudo o que isso significa é que, se você olhar para um monte de folhas em uma árvore, há algumas que estão realmente se aproximando desses limiares críticos."
Doughty e seus colegas começaram sua pesquisa examinando florestas equatoriais do espaço com um sensor chamado Ecosystem Spaceborne Thermal Radiometer Experiment on Space Station (ECOSTRESS), que mede a temperatura das plantas da Estação Espacial Internacional desde 2018.
Os dados do ECOSTRESS, juntamente com medições de acompanhamento a partir do solo, mostraram que as temperaturas do dossel tropical tendem a atingir um pico em torno de 34°C, embora algumas regiões tenham experimentado temperaturas que excederam 40°C. Como há uma quantidade surpreendente de variação de temperatura entre as folhas individuais em uma única árvore, os pesquisadores estimaram que cerca de um décimo de um por cento de todas as folhas em florestas tropicais são anualmente empurradas além do limiar crítico de 46,7°C que marca o ponto de ruptura da fotossíntese.
"Sabemos há muito tempo que, quando as folhas atingem uma certa temperatura, sua maquinaria fotossintética se decompõe", disse Gregory Goldsmith, ecologista fisiológico de plantas da Universidade Chapman e coautor do estudo, na coletiva de imprensa. "Na verdade, as primeiras medições disso foram feitas há mais de 150 anos, mas este estudo é realmente o primeiro estudo a estabelecer o quão perto as copas das florestas tropicais podem estar desses limites."
"Do meu ponto de vista, este estudo é importante porque, acredite ou não, não sabemos muito sobre por que as árvores morrem", continuou. "Sabemos que quando uma árvore é derrubada em uma tempestade e perde suas raízes, ela morre. Sabemos como ele morre quando há um incêndio. Mas sabemos muito menos sobre os efeitos interativos do calor, da seca, da água e da temperatura. Acho que esse estudo realmente nos ajuda a começar a preencher a lacuna."
À medida que as temperaturas globais continuam a subir, mais folhas tropicais serão empurradas além de suas capacidades fotossintéticas, fazendo com que as plantas pereçam. Embora os pesquisadores tenham enfatizado que há muita incerteza em seus modelos, eles alertaram que um aumento na temperatura global do ar de cerca de 3,9°C poderia desencadear um grande colapso fotossintético para as florestas tropicais. Esse aumento estimado está dentro da gama de modelos climáticos que projetam um futuro em que as emissões humanas de gases de efeito estufa só comecem a cair depois de 2080.
Por um lado, é assustador imaginar que as florestas tropicais possam atingir esse ponto de inflexão em qualquer cenário climático; Um colapso desse bioma crítico teria efeitos em cascata de longo alcance e catastróficos para o clima e a biodiversidade do mundo. Dito isso, Doughty e seus colegas enfatizaram que poderíamos evitar esse desastre diminuindo rapidamente nosso consumo de combustíveis fósseis, que é o principal impulsionador das mudanças climáticas antropogênicas.
"Ainda está ao nosso alcance decidir... o destino desses reinos críticos de carbono, água e biodiversidade", alertaram os pesquisadores no estudo. "A combinação de mudanças climáticas e desmatamento local já pode estar colocando as regiões de floresta tropical mais quentes perto ou mesmo além de um limite térmico crítico."
"Portanto, nossos resultados sugerem que a combinação de metas ambiciosas de mitigação das mudanças climáticas e redução do desmatamento pode garantir que esses importantes domínios de carbono, água e biodiversidade permaneçam abaixo de limiares termicamente críticos", concluíram.
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