A vegetação degradada em Horqin Sand Land, na Mongólia Interior, China. Crédito:Lixin Wang, IUPUI
Um estudo inédito em grande escala do crescimento da vegetação no hemisfério norte nos últimos 30 anos descobriu que a vegetação está se tornando cada vez mais limitada pela água à medida que as temperaturas globais aumentam.
Os resultados são significativos, uma vez que a vegetação é um dos maiores fatores quando se trata de controlar o ciclo da água e do carbono na Terra, que influencia as temperaturas globais. O trabalho dos pesquisadores da IUPUI e da Universidade Bloomington de Indiana, Wenzhe Jiao, Lixin Wang, Qing Chang e Honglang Wang foi publicado na revista Nature Communications em 18 de junho.
"Sem água, coisas vivas lutam para sobreviver, incluindo plantas, "disse Lixin Wang, autor sênior do estudo e professor associado de ciências da terra na Escola de Ciências da IUPUI. Seu grupo de ecohidrologia liderou o estudo. "Mudanças na resposta da vegetação à disponibilidade de água podem resultar em mudanças significativas na interação clima-carbono."
Honglang Wang é professor assistente de estatística na Escola de Ciências da IUPUI. Wenzhe Jiao, o primeiro autor, e Qing Chang são Ph.D. alunos da IUPUI e IU Bloomington, respectivamente.
Esta pesquisa multidisciplinar entre a Escola de Ciências da IUPUI, a Escola O'Neill de Assuntos Públicos e Ambientais da IU Bloomington e duas outras universidades começaram há três anos para determinar as restrições à vegetação em uma escala global. Até agora, era em grande parte desconhecido, apesar do crescente interesse em prever tendências globais e regionais no crescimento da vegetação em resposta às mudanças climáticas.
O cacto saguaro (Carnegiea gigantea) do deserto de Sonora, no sudoeste dos Estados Unidos. Crédito:Lixin Wang, IUPUI
"Temperatura global e a concentração de CO atmosférico 2 , ou dióxido de carbono, têm aumentado, "Disse Lixin Wang. Espera-se que essas mudanças causem um aumento na demanda de água atmosférica, dias de calor extremo mais frequentes, e eventos de seca. Todos esses fatores indicam que o crescimento da vegetação pode ter sofrido mais e mais estresse hídrico sob um clima quente.
"Contudo, quantificar as mudanças nas restrições da vegetação em grandes escalas espaciais e temporais é um desafio, " ele disse.
Para superar esse obstáculo, os pesquisadores usaram dados de sensoriamento remoto de satélite e dados meteorológicos cobrindo grandes escalas espaciais de 1982 a 2015.
"Desenvolvemos nossas próprias métricas para indicar restrições de água e, em seguida, examinamos as mudanças nas métricas, "Disse Jiao." O estudo é bastante extenso em termos computacionais, uma vez que examinamos a relação entre o crescimento da vegetação e o déficit de água em cada célula da grade em todo o hemisfério norte extratropical - 604, 800 pontos de dados a cada ano - ao longo de mais de 30 anos. "
A análise de dados forneceu fortes evidências de uma ampla aumento significativo na restrição da vegetação de água no hemisfério norte durante o período estudado. Algumas regiões, como as Grandes Planícies dos Estados Unidos, foram comparativamente piores do que outros.
Para todo o período de estudo, o eixo vertical da legenda de cores é a tendência do coeficiente de correlação para as 30 janelas móveis de cinco anos. Nenhuma cor indica regiões não vegetadas. Chartreuse significa regiões com excesso de água na vegetação, onde o excedente tem diminuído; marinha indica regiões que têm experimentado um aumento no excedente de água; magenta é para regiões com déficit hídrico que têm visto um aumento no déficit hídrico; e as regiões coloridas de amarelo são caracterizadas por déficit hídrico e diminuição do déficit hídrico. Crédito:Lixin Wang et. al., IUPUI
Até recentemente, o carbono elevado na atmosfera aumentou o crescimento das plantas, que tem a vantagem de remover mais carbono da atmosfera. Contudo, este estudo revela um motivo de preocupação.
"O aumento das restrições de água na produtividade da vegetação pode levar a uma mudança de um período de aumento da força do sumidouro de carbono da terra para um período em que a mudança climática está reduzindo a força do sumidouro de carbono da terra, "Lixin Wang disse.
Em outras palavras, o aquecimento do clima está aumentando as restrições de água, invertendo a tendência anterior de maior absorção de carbono pela vegetação.
"Our research shows that increasing water constraints will likely limit continuous vegetation growth, thus slowing down the removal of CO 2 from the atmosphere by plants, " Jiao said.
"The results emphasize the need for actions that could slow down CO 2 emissões, " Lixin Wang said. "Without that, water constraints impacting plant growth—and the weakening of vegetation's ability to removal of CO 2 from the atmosphere—are unlikely to slow."
