Jeannine Richards, pesquisadora de pós-doutorado em botânica, adorava observar tempestades com raios quando criança. Agora, ela está animada para continuar estudando seu efeito nas árvores tropicais. Crédito:Jeannine Richards
É fácil ver como secas, incêndios e outras características do ambiente alteram e determinam a forma de uma floresta, desde as árvores que a compõem, até onde e quais árvores crescem e convivem.
Mas outra ocorrência da natureza desempenha um papel subestimado na composição geral e na saúde das florestas:os relâmpagos.
"As florestas, globalmente, estão ficando mais jovens. Em geral, estamos vendo que as árvores mais antigas das florestas estão morrendo por vários motivos e não sendo substituídas", diz Jeannine Richards, pesquisadora de pós-doutorado no departamento de botânica da Universidade. de Wisconsin-Madison. "O relâmpago é um desses perigos que está contribuindo para a perda de grandes árvores ao longo do tempo, e só agora estamos percebendo que ele precisa fazer parte dessa lista de motoristas."
Richards, no laboratório da professora Kate McCulloh, é coautor de um novo estudo em
Nature Plants que ajuda a estabelecer os raios como um fator ambiental que pode ditar quais árvores formarão as florestas tropicais no futuro.
Levar os relâmpagos a sério é importante, pois algumas evidências mostram que o número de relâmpagos está aumentando com as mudanças climáticas, o que significa que pode desempenhar um papel maior nos distúrbios florestais e na rotatividade de árvores no futuro. Uma melhor compreensão dos raios também pode levar à criação de modelos climáticos aprimorados que ajudam os pesquisadores a estudar como as florestas do mundo podem responder às mudanças em seu ambiente.
Imagem de um relâmpago capturada pelo sistema de monitoramento do Barro Colorado Nature Monument. Crédito:Universidade de Wisconsin-Madison
Durante anos, os cientistas observaram que as espécies de árvores parecem responder de maneira diferente aos raios, mas os efeitos desses raios na composição da floresta não foram medidos porque os raios são difíceis de rastrear e documentar.
Entre no sistema especializado de monitoramento de raios localizado nas florestas adjacentes ao Canal do Panamá do Monumento Natural Barro Colorado. Durante as tempestades, o sistema de monitoramento registra imagens e registros de tempo de queda de raios de quatro torres diferentes localizadas na floresta. Pesquisadores, incluindo Richards, estão usando fotos do mesmo ataque de várias torres para triangular a localização do ataque e documentar os danos.
Quando ocorre uma colisão, as árvores mais altas que se projetam do dossel são as que têm maior probabilidade de serem atingidas diretamente. Ao contrário de uma floresta temperada como as típicas de Wisconsin, no entanto, não são apenas algumas árvores que são danificadas por um único golpe. Até 100 árvores que estão conectadas ou próximas o suficiente da árvore atingida podem ser expostas à corrente elétrica, fazendo com que algumas morram instantaneamente, outras morram lentamente e outras ainda continuem com seus negócios como de costume.
Os cientistas esperavam que cada árvore tivesse uma resposta diferente aos raios com base em um número infinito de possíveis diferenças individuais. Enquanto eles encontraram isso, eles ficaram surpresos ao encontrar também um padrão consistente em que as árvores da mesma espécie estavam respondendo de forma semelhante umas às outras.
As espécies de árvores atingidas por raios com mais frequência também são geralmente as mais tolerantes a raios. Crédito:Jeannine Richards
Eles também descobriram que as espécies de árvores que são atingidas com mais frequência por raios são geralmente as mais tolerantes, o que significa que são menos propensas a morrer ou sofrer danos graves após um ataque. Espécies que tinham madeira mais densa também tendiam a ser mais tolerantes a raios, especialmente se tivessem vasos relativamente maiores, um sistema de células que ajudam a mover a água por toda a árvore.
As palmeiras foram algumas das espécies mais suscetíveis no estudo, quase sempre morrendo quando expostas a raios. Richards diz que isso pode ser devido a diferenças entre algumas características funcionais das palmeiras e as de outras árvores, como a forma como crescem e a arquitetura de suas folhas. Sua localização no sub-bosque da floresta significa que eles não eram frequentemente expostos a raios.
Richards diz que mais estudos precisam ser realizados para determinar melhor quais características fazem com que uma espécie de árvore seja mais ou menos tolerante a raios, mas ela diz que este é um começo inspirador.
Por exemplo, os pesquisadores já sabem que em lugares que sofrem secas regulares, espécies que precisam de menos água sobrevivem melhor do que suas contrapartes. Da mesma forma, onde o fogo é frequente, espécies com casca grossa podem resistir melhor aos danos causados pelo fogo, e aquelas que podem rebrotar rapidamente após o fogo tenderão a ser mais dominantes na comunidade de espécies. Richards prevê o mesmo tipo de entendimento com o relâmpago.
Para ela, ingressar no projeto foi emocionante não apenas porque era pouco estudado, mas também porque todo mundo tem algum tipo de conexão ou reação a um raio.
"O relâmpago é um fenômeno tão carismático. Lembro-me de sair quando criança e assistir a tempestades de raios com meu pai na varanda da frente", diz Richards.
Com esta parceria entre os cientistas do Barro Colorado Nature Monument do Smithsonian Tropical Research Center, pesquisadores da Universidade de Louisville e da Universidade do Alabama em Huntsville, os cientistas apenas arranharam a superfície, explica ela.
"Há tanta coisa que não sabemos sobre raios", diz Richards, acrescentando que espera que esta pesquisa inspire outros ecologistas a participar da investigação.
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