Pesquisadores da ETH Zurich estão estudando como a vegetação alpina está respondendo ao aquecimento do clima – e como algumas comunidades de plantas continuam firmes contra os recém-chegados de altitudes mais baixas.
Um olhar para a ladeira vertiginosa é suficiente para criar uma sensação vertiginosa de estar no ar. Bem abaixo está a cidade de Chur, com carros minúsculos circulando entre as casas de brinquedo. Mantendo um aperto firme no volante, Jake Alexander sobe a estrada esburacada, que em muitos lugares é estreita demais para dois veículos passarem.

Seu destino é Chrüzboden, um prado alpino situado acima da linha das árvores no pico Haldenstein do maciço de Calanda, cerca de 2.000 metros acima do nível do mar. É uma viagem de um dia popular de Chur, mas Alexander está aqui em seu papel como Professor Assistente de Ecologia de Plantas na ETH Zurique. Nos últimos 15 anos, ele vem realizando experimentos para entender melhor os efeitos das mudanças climáticas na flora alpina.

Calanda é o local perfeito para esse tipo de pesquisa. Ao longo de 5 quilômetros, abrange toda a gama de zonas de vegetação altitudinal nos Alpes, desde a zona de collina no fundo do vale até o cinturão alpino em seu pico de 2.800 metros. Todo o maciço é notavelmente uniforme em aspecto e geologia - e toda a área fica ao alcance de Zurique. "Nós realmente deveríamos montar uma estação de pesquisa alpina aqui; isso seria fantástico!" Alexandre diz.

Para cobrir toda a extensão das zonas altitudinais, ele e seus colegas montaram vários locais experimentais em diferentes elevações. O mais alto, Chrüzboden, fica a 2.000 metros; o mais baixo é de 1.000 metros. Os outros sites estão localizados em intervalos de 200 metros entre os dois.

Depois de uma subida de cerca de 1.400 metros em inúmeras curvas fechadas, chegamos finalmente a Chrüzboden. É junho, e as vacas estão pastando entre flores de todas as formas e cores, serpenteando entre manchas de amarelo, rosa e roxo.

Alexander estaciona o carro e sobe a colina para um prado protegido do gado por uma cerca elétrica. Dentro da área cercada estão suas parcelas de pesquisa. Alguns deles são fechados em câmaras Perspex de topo aberto, que fornecem aquecimento passivo para simular o aquecimento global.

Os pesquisadores estão estudando como as comunidades de plantas em altitudes elevadas respondem quando confrontadas com espécies que se deslocam de altitudes mais baixas. Pesquisas anteriores mostraram que, em média, as regiões montanhosas estão aquecendo duas vezes mais rápido que o resto do mundo. Isso cria potencial para certas espécies estenderem seu habitat, seja para altitudes mais altas ou latitudes mais altas, como no Ártico. Os estudos anteriores de Alexander mostraram que muitas vezes as plantas alpinas parecem não se incomodar com o aquecimento global, mas podem ter dificuldades para lidar com a competição de novas espécies que migram montanha acima.

Maior e mais rápido

Mais cedo ou mais tarde, isso pode levar a mudanças na composição de espécies das comunidades de plantas alpinas e subalpinas de hoje. Novas espécies significam novas interações – e como as plantas das planícies são maiores e crescem mais rápido, elas estão literalmente deixando espécies alpinas menores nas sombras. "Um clima mais quente dá a eles uma vantagem competitiva e eles estão ameaçando deslocar as espécies alpinas", diz Alexander.

As espécies que migram para os cumes geralmente enfrentam menos competição por espaço, luz, água e nutrientes porque a vegetação tende a ser mais esparsa em altitudes tão altas. Mas a situação é diferente na linha das árvores, onde espécies ascendentes de altitudes mais baixas encontram prados e pastagens quase sem lacunas na vegetação. Essas comunidades de plantas evoluíram ao longo dos séculos – tempo suficiente para que inúmeras interações surgissem entre indivíduos e espécies, inclusive com microrganismos como bactérias e fungos do solo.

Nos níveis atuais de aquecimento, novas espécies podem achar difícil se firmar, pelo menos no início. Mas, à medida que o clima fica mais quente, eles ganharão uma vantagem competitiva – e, à medida que as espécies de plantas das terras baixas se estabelecerem, causarão uma mudança tanto na composição quanto na miríade de interações da comunidade vegetal original. Este é um fenômeno que os pesquisadores já observaram em experimentos em seu local a 1.400 metros.

"Queremos descobrir quão resistentes as comunidades vegetais de hoje são contra os recém-chegados. Também queremos descobrir se espécies de altitudes mais baixas já podem se estabelecer no alto da montanha e, se não, o que as impede", diz Alexander, enquanto pesquisa um parcela experimental preenchida com uma profusão de flores do prado.

Os pesquisadores primeiro removeram toda a vegetação original da parcela de metros quadrados. Eles então plantaram o solo nu com dez espécies diferentes que são predominantemente nativas de altitudes baixas e médias, incluindo sálvia do prado, knapweed marrom e campion da bexiga.

Alexander volta sua atenção para outro terreno com vegetação densa, afastando a folhagem com as mãos. Enterrada no meio está uma planta de knapweed marrom, identificada por um palito de plástico colorido. Ao contrário de seus pares no terreno nu, esta planta é pequena e tem uma flor solitária. "Está tendo dificuldade em competir contra seus novos vizinhos", diz ele. "Mas, em princípio, certamente é capaz de crescer nessa altitude no clima de hoje."

Transporte de animais

No entanto, a conquista de habitats alpinos ou subalpinos por plantas de altitudes mais baixas é mais lenta do que o esperado, diz o ecologista. Ele sugere que, além da resistência da vegetação existente, isso pode ser parcialmente devido à baixa capacidade de dispersão das plantas. Alguns têm sementes que podem ser transportadas pelo vento, mas aqueles que não dependem de animais para dispersar suas sementes. Por exemplo, estudos mostraram que as vacas transportam sementes germináveis ​​em seu intestino.

Um dos alunos de mestrado de Alexander em breve estará embarcando em um projeto para determinar se veados e camurças também dispersam as sementes de certas espécies de plantas. Em última análise, esses dados devem fluir em modelos mecanicistas que ajudarão os cientistas a prever mudanças nas comunidades de plantas, incluindo projeções climáticas, bem como mecanismos de dispersão, interações entre plantas e as maneiras pelas quais elas evoluem.

Alexander já está voltando para Haldenstein e Chur, conduzindo cuidadosamente o carro em direção às casas lá embaixo. Chegando a uma curva fechada, ele vira à direita para inspecionar o local experimental a 1.400 metros acima do nível do mar. Ele estaciona o carro no final da estrada e caminha as últimas centenas de metros por uma trilha. Logo ele está na beira de uma grande clareira conhecida como Nesselboden. É visivelmente mais quente aqui do que 600 metros mais acima. A temperatura média muda em aproximadamente 0,5 graus Celsius para cada 100 metros de altitude, então um cálculo simples sugere que o ar ao nosso redor está agora 3 graus mais quente. Este, então, é o clima com o qual as plantas alpinas serão confrontadas no futuro.

Luta por recursos

As flores do prado transplantadas para este terreno são ainda mais exuberantes, florescendo tanto isoladamente como na presença da vegetação existente. Eles claramente não têm dificuldade em competir com outras plantas nativas dessa elevação. Mas as coisas parecem bem diferentes em um dos outros trechos de solo de metros quadrados. Como parte de um experimento anterior há alguns anos, os pesquisadores transplantaram o solo e sua comunidade de plantas de 2.000 metros para este local a 1.400 metros, efetivamente catapultando-os para o clima do futuro.

O patch é dominado por alchemilla, mais comumente conhecido como manto da senhora. "Esta espécie claramente não tem problemas com o novo clima. Mas algumas das outras plantas alpinas que foram transplantadas ao mesmo tempo já perderam a batalha por recursos contra competidores mais adaptados às temperaturas quentes", diz Alexander, levantando a mão para proteger os olhos do sol poente. “Então, supondo que continue a ficar mais quente e seco em altitudes mais altas, é isso que as plantas lá em cima estarão enfrentando”. Seja qual for o caso, diz ele, eles pretendem estudar esses lotes de pesquisa na clareira Nesselboden por pelo menos dez anos para verificar se suas previsões de como as comunidades de plantas mudarão são precisas.

A pesquisa de Alexander acabará por revelar exatamente como a flora de Calanda evoluirá. Mas certamente parece que a mudança é inevitável – e que muito mais manchas de flores brancas, violetas e amarelas logo serão espalhadas pelos prados alpinos de hoje.