p Um aumento de 50% no nível de dióxido de carbono (CO ₂ ) na atmosfera poderia reduzir as chuvas na Amazônia tanto ou mais do que a substituição de toda a floresta por pastagem. O aumento do CO ₂ reduziria a quantidade de vapor d'água emitido pela floresta, levando a uma queda anual de 12% no volume de chuvas, enquanto o desmatamento total reduziria as chuvas em 9%. p Essas estimativas são apresentadas em um estudo publicado em Biogeociências por cientistas filiados ao Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE), a Universidade de São Paulo (USP) e a Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) no Brasil, e com a Munich Technical University (TUM) na Alemanha.

p "CO ₂ é uma entrada básica para a fotossíntese, então, quando aumenta na atmosfera, a fisiologia da planta é afetada e isso pode ter um efeito em cascata na transferência de umidade das árvores para a atmosfera [transpiração], a formação de chuvas na região, biomassa florestal, e vários outros processos, "disse David Montenegro Lapola, último autor do artigo.

p Lapola é professor do Centro de Pesquisas Meteorológicas e Climáticas Aplicadas à Agricultura (CEPAGRI) da UNICAMP e pesquisador principal de um projeto financiado pelo Programa FAPESP de Pesquisas sobre Mudanças Climáticas Globais (RPGCC). O estudo também fez parte de um Projeto Temático financiado pela FAPESP e apoiado por uma bolsa de pós-doutorado concedida ao penúltimo autor.

p Os pesquisadores começaram a investigar como os efeitos fisiológicos do aumento do CO atmosférico ₂ nas plantas influenciam o regime de chuvas. As plantas transpiram menos conforme o fornecimento de CO ₂ aumenta, emitindo menos umidade na atmosfera e, portanto, gerando menos chuva.

p Normalmente, Contudo, previsões sobre o aumento do CO atmosférico ₂ não dissocie seus efeitos fisiológicos de seus efeitos sobre o equilíbrio da radiação na atmosfera. No último caso, o gás impede que parte da energia refletida do Sol escape da atmosfera, causando o fenômeno de aquecimento conhecido como efeito estufa.

p Projeções apresentadas no último relatório do Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC), levando em consideração as mudanças no balanço de radiação atmosférica mais os efeitos fisiológicos nas plantas, já havia previsto uma possível redução de até 20% nas chuvas anuais na Amazônia e mostrado que grande parte da mudança no regime de precipitação da região será controlada pela forma como a floresta responde fisiologicamente ao aumento do CO ₂ .

p Para o estudo publicado recentemente, os pesquisadores fizeram simulações no supercomputador do Centro de Previsão de Tempo e Estudos Climáticos (CPTEC) do INPE, em Cachoeira Paulista, estado de São Paulo. Eles projetaram cenários nos quais o nível atmosférico de CO ₂ aumentou 50% e a floresta foi inteiramente substituída por pastagens para descobrir como essas mudanças afetaram a fisiologia da floresta ao longo de um período de 100 anos.

p "Para nossa surpresa, apenas o efeito fisiológico nas folhas da floresta geraria uma queda anual de 12% na quantidade de chuva [252 milímetros a menos por ano], enquanto o desmatamento total levaria a uma queda de 9% [183 mm]. Esses números são muito maiores do que a variação natural da precipitação entre um ano e o outro, que é 5%, "Disse Lapola.

p Os achados chamam a atenção para a necessidade de ações locais para reduzir o desmatamento nos nove países que compartilham a bacia amazônica e ações globais para reduzir o CO ₂ emissões para a atmosfera pelas fábricas, veículos e usinas de energia, por exemplo.

p Lapola é um dos coordenadores do experimento AmazonFACE. A sigla significa Free-Air Carbon dioxide Enrichment. Instalado não muito ao norte de Manaus, o experimento aumentará o nível de CO ₂ sobre pequenas extensões de floresta tropical e analisar as mudanças resultantes na fisiologia das plantas e na atmosfera. O experimento pode antecipar o cenário de mudanças climáticas previsto para este século.

p Transpiração na floresta e pastagem

p Os cenários projetados pelas simulações em computador mostraram que a diminuição das chuvas sendo causada por uma redução de cerca de 20% na transpiração foliar. Os motivos da redução são diferentes em cada situação, Contudo.

p Os estômatos são portais microscópicos nas folhas das plantas que controlam as trocas gasosas para a fotossíntese. Eles abrem para capturar CO ₂ e ao mesmo tempo emite vapor d'água. No cenário com mais CO ₂ no ar, estômatos permanecem abertos por menos tempo e emitem menos vapor de água, reduzindo a formação de nuvens e chuvas.

p Total leaf area shrinkage is another reason. If the entire forest were replaced by pasture, leaf area would shrink 66%. This is because the forest contains several layers of superimposed leaves in trees, so that leaf area per square meter is up to six times what it is on the ground. Por último, both rising levels of CO ₂ and deforestation also influence the wind and the movement of air masses, which play a key role in the precipitation regime.

p "The forest canopy has a complex surface made up of the tops of tall trees, low trees, leaves and branches. This is called canopy surface roughness. The wind produces turbulence, with eddies and vortices that in turn produce the instability that gives rise to the convection responsible for heavy equatorial rainfall, " Lapola said. "Pasture has a smooth surface over which the wind always flows forward, and without forest doesn't produce vortices. The wind intensifies as a result, bearing away most of the precipitation westward, while much of eastern and central Amazonia, the Brazilian part, has less rain."

p The decrease in transpiration caused by rising levels of CO ₂ leads to a temperature increase of up to two degrees because there are fewer water droplets to mitigate the heat. This factor triggers a cascade of phenomena that result in less rain owing to inhibition of so-called deep convection (very tall rain clouds heavy with water vapor).

p "A next step would be to test other computational models and compare the results with our findings, " Lapola said. "Another important initiative would consist of more experiments like FACE, as only these can supply data to verify and refine modeling simulations like the ones we performed."