De acordo com um novo estudo publicado em Conquistas da ciência. Os investigadores descobriram que os carvalhos continuam a absorver dióxido de carbono após o seu crescimento anual terminar, sugerindo que as florestas podem estar a armazenar menos carbono na sua madeira do que muitos modelos climáticos prevêem.
A descoberta desafia a suposição de longa data de que taxas mais altas de fotossíntese levam naturalmente a árvores mais altas. Se as árvores continuarem a absorver carbono sem transformar a maior parte dele em madeira nova, menos carbono poderá permanecer retido por muito tempo.
As árvores continuam a sequestrar carbono depois de pararem de crescer
As florestas desempenham um papel importante na desaceleração das mudanças climáticas porque as árvores removem dióxido de carbono (CO2) da atmosfera e armazenam grande parte em seus troncos, galhos e raízes. Os cientistas geralmente esperavam que o crescimento do CO atmosférico2 níveis aumentarão a fotossíntese, levando a um crescimento mais rápido e maior armazenamento de carbono a longo prazo.
Os novos resultados mostram que a relação é mais complexa. Embora as árvores possam continuar a absorver carbono adicional, a maior parte deste não se transforma necessariamente em madeira nova. Em vez disso, o carbono pode ser utilizado para produzir folhas, alimentar processos metabólicos de curta duração ou desempenhar outras funções, reduzindo a quantidade de carbono armazenada nas florestas em comparação com as expectativas anteriores.
Os resultados podem ter implicações importantes para a previsão do clima.
“Neste momento, a maioria dos modelos assume que se tiver fotossíntese, terá crescimento. Achamos que não é o caso”, disse o autor principal Mukund Palat Rao, ecoclimatologista do Observatório Terrestre Lamont-Doherty, que faz parte da Escola Climática de Columbia. “O fato de haver mais fotossíntese não significa necessariamente mais crescimento de árvores no futuro”.
Por que a fotossíntese e o crescimento são diferentes?
Durante a fotossíntese, as plantas usam a luz solar para converter CO2 e água em açúcar enquanto libera oxigênio de volta à atmosfera. O carbono capturado permanece dentro da planta, mas nem todo é usado para fazer madeira.
Parte deste carbono transforma-se em tecido lenhoso no tronco, ramos e raízes, onde pode ser armazenado durante décadas, séculos ou mesmo milénios. O restante apoia a produção de folhas e frutos, é armazenado temporariamente como amido ou é convertido em compostos que são libertados no solo para alimentar as comunidades microbianas, melhorar a absorção de nutrientes e ajudar a proteger a árvore contra doenças.
Como a madeira armazena carbono durante períodos tão longos, compreender quanto do carbono capturado através da fotossíntese acaba por se transformar em biomassa lenhosa é fundamental para avaliar como as florestas ajudam a abrandar as alterações climáticas.
“Compreender como a fotossíntese e o crescimento estão ligados é muito importante para compreender como as florestas irão armazenar carbono ao longo do tempo”, diz Rao.
Rastreando árvores nos Estados Unidos
Os cientistas suspeitavam anteriormente que o sequestro de carbono e o crescimento das árvores nem sempre estavam sincronizados, mas houve muito poucas observações detalhadas para compreender completamente porquê.
Para a investigação, Rao e seus colegas combinaram múltiplas fontes de dados. Eles analisaram imagens de satélite capazes de detectar a fotossíntese em 137 locais de floresta de carvalhos no leste dos Estados Unidos e na Califórnia. Eles também usaram instrumentos que mediram CO2 níveis nas copas das árvores a cada hora e sensores anexados aos troncos das árvores que rastreavam pequenas mudanças no tamanho do tronco ao longo do dia. (As árvores tendem a expandir-se à noite, quando as suas raízes absorvem água, e depois contraem-se ligeiramente durante o dia, quando libertam água, uma trajetória de longo prazo que favorece o crescimento.) A equipa também teve em conta registos de anéis de árvores e dados de temperatura desde 1950 até ao presente.
Juntos, esses conjuntos de dados forneceram medições diárias da fotossíntese, absorção de carbono e crescimento das árvores.
As árvores param de crescer vários meses antes do final da fotossíntese
Os pesquisadores encontraram uma separação clara entre crescimento e fotossíntese.
No leste dos Estados Unidos, os carvalhos normalmente crescem de maio a julho, mas continuam a fotossintetizar até outubro. Cerca de 36% da sua assimilação anual de carbono ocorreu depois de o crescimento já ter parado no final do Verão.
Os carvalhos da Califórnia mostraram um padrão sazonal diferente, mas o mesmo padrão geral. O crescimento geralmente ocorria de dezembro a abril, depois desacelerou no meio do verão e parou em agosto, embora a fotossíntese continuasse. Aproximadamente 26% do sequestro anual de carbono pelas árvores ocorreu após a cessação do crescimento.
Segundo Rao, a explicação é simples. O crescimento das árvores depende da pressão interna da água, e essa pressão cai rapidamente em condições quentes e secas.
“No momento em que temos condições secas e quentes, a atividade de crescimento pára instantaneamente, enquanto a fotossíntese parece continuar a uma taxa ligeiramente reduzida”, diz Rao.
O que acontece com o carbono extra?
Parte do carbono sequestrado após o término do crescimento é armazenado para apoiar o crescimento quando a próxima estação de cultivo começar. O restante é usado para produzir novas raízes e folhas ou é oxidado para manter as células vivas funcionando durante o inverno.
Os investigadores ainda não sabem exactamente quanto deste carbono acaba como biomassa lenhosa a longo prazo versus quanto é devolvido à atmosfera em períodos de tempo mais curtos. No entanto, os resultados mostram que as projeções de que as florestas crescem e armazenam muito mais carbono em regiões mais quentes e com CO2 o mundo rico pode precisar reconsiderar.
A equipa também descobriu que a lacuna entre a fotossíntese e o crescimento tornou-se ainda mais forte nos anos em que o clima local oscilava entre condições invulgarmente húmidas e invulgarmente secas. Dado que se espera que as alterações climáticas aumentem este tipo de variabilidade em muitas regiões, o padrão poderá tornar-se mais comum no futuro.
Rao e os seus colegas estão agora a investigar se padrões semelhantes são encontrados noutras espécies de árvores, ecossistemas florestais e climas. Ele espera que o grau de separação entre a fotossíntese e o crescimento varie entre as florestas, mas diz que muitas questões permanecem sem resposta.
“Ainda não tenho respostas”, diz ele. “Há muitos problemas que ainda precisam ser resolvidos.”
