Um novo estudo fornece a primeira evidência observacional de que a floresta tropical do sul da Amazônia desencadeia sua própria estação chuvosa usando o vapor de água das folhas das plantas. A descoberta ajuda a explicar porque o desmatamento nesta região está relacionado com a redução das chuvas.

O estudo analisou dados de vapor de água do espectrômetro de emissão troposférica da NASA (TES) no satélite Aura, junto com outras medições de satélite, para mostrar que no final da estação seca, as nuvens que se acumulam no sul da Amazônia são formadas pela água que sobe da própria floresta. A pesquisa está publicada na revista. Proceedings of the National Academy of Sciences ( PNAS )

É um mistério por que a estação das chuvas começa quando começa na Amazônia ao sul do equador. Na maioria das regiões tropicais, dois fatores controlam o tempo da estação chuvosa:ventos de monção (uma mudança sazonal de direção nos ventos predominantes) e a Zona de Convergência Intertropical (ITCZ), um cinturão de ventos alísios convergentes ao redor do equador que muda para o norte ou para o sul com as estações. O sul da Amazônia experimenta ambos. Mas eles não ocorrem até dezembro ou janeiro, enquanto a estação chuvosa atualmente começa em meados de outubro - dois ou três meses antes. Então, o que desencadeou o aumento das chuvas?

O cientista Rong Fu da UCLA, um líder dos novos esforços de pesquisa, publicou um artigo em 2004 sugerindo que o aumento da evaporação da água das folhas - um processo conhecido como transpiração - pode ser a causa. "Não tínhamos provas concretas, "Ela disse." Especulamos que a umidade vinha da vegetação porque as medições de satélite mostraram que a vegetação ficava mais verde no final da estação seca. "

Plantas mais verdes são um indicador provável do aumento do crescimento e da transpiração das plantas, mas não definitivo. Também, as medições de cores não podem mostrar quanto vapor de água está se movendo das plantas para a atmosfera ou se está subindo o suficiente na atmosfera para fazer nuvens e chuva. Portanto, a especulação permaneceu apenas isso, até agora.

John Worden do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA em Pasadena, Califórnia, desenvolveu uma técnica de análise de dados para TES que permitiu Fu, estudar o primeiro autor Jonathon Wright (Tsinghua University, Pequim) e colegas para localizar a fonte de umidade. A técnica distingue entre o hidrogênio e seu isótopo mais pesado deutério, que se combina com o oxigênio para formar água pesada. Os isótopos mais leves evaporam mais facilmente do que os isótopos mais pesados. Isso significa que o vapor de água que evaporou para a atmosfera tem menos deutério do que a água líquida. Por exemplo, o vapor de água que evaporou do oceano tem menos deutério do que a água que ainda está no oceano.

Água que é transpirada pelas plantas, por outro lado, tem a mesma quantidade de deutério que a água que ainda está no solo - a planta suga a água do solo como uma palha, não importa qual isótopo a água contém. Isso significa que o vapor de água transpirado das plantas tem mais deutério do que o vapor de água evaporado do oceano.

Essa diferença é a chave que permitiu aos cientistas desvendar o mistério da estação das chuvas. Os dois isótopos têm diferentes "assinaturas" espectrais que podem ser medidas do espaço pelo instrumento TES. As medições mostraram que, durante a transição da estação seca para a chuvosa, a água transpirada torna-se uma fonte significativa de umidade para a atmosfera, e em particular para a troposfera média, onde o aumento do vapor d'água fornece o combustível necessário para iniciar a estação das chuvas.

“O que mostramos é que durante a estação seca a água da vegetação é bombeada para a troposfera média, onde pode se transformar em chuva, "disse Worden, um co-autor no novo artigo.

A descoberta levanta outra questão:por que as plantas começam a crescer e transpiram mais durante a estação seca, antes de aumentar a chuva? Isso ainda é um assunto de pesquisa, Disse Fu. “Pode ser assim que as florestas otimizam seu crescimento. No final da estação seca, as plantas ainda recebem luz do sol, e eles podem antecipar a próxima estação das chuvas porque estão adaptados à sazonalidade da chuva. "

Essa sazonalidade tem mudado nas últimas décadas, Contudo. A estação chuvosa no sul da Amazônia agora começa quase um mês depois do que na década de 1970. Há evidências de que se a estação seca da Amazônia se prolongar por mais de cinco a sete meses, a floresta não receberá mais chuva suficiente a cada ano para manter as árvores vivas, e a região fará a transição de floresta para planícies gramíneas. Ao longo de uma grande fração do sul da Amazônia, a estação seca é agora apenas algumas semanas mais curta, em média, do que este limiar de transição. Já houve alguns danos irreversíveis à floresta. A perda de um grande ecossistema da floresta amazônica pode aumentar as secas brasileiras e potencialmente interromper os padrões de chuva em lugares tão distantes quanto o Texas.

As razões para o atraso do início da estação chuvosa não são completamente compreendidas, mas o novo estudo adiciona evidências à ideia de que o desmatamento está desempenhando um papel. Reduzir as árvores disponíveis para produzir umidade reduziria naturalmente a capacidade de formação de nuvens da floresta. Se o desmatamento desacelerou o aumento da transpiração a ponto de não poder mais desencadear uma estação de chuvas, as chuvas não começariam até que o ITCZ ​​chegasse no final do ano.

A descoberta destaca o quão intimamente conectado o ecossistema da floresta tropical está com o clima, Disse Fu. “O destino da floresta tropical do sul da Amazônia depende da duração da estação seca, mas a duração da estação seca também depende da floresta tropical. "