Como as árvores se ajustam aos efeitos do aquecimento global? Os pesquisadores da EPFL estudaram como as faias e os abetos - duas das espécies de plantas mais comuns na Europa - reagem às mudanças de temperatura. E eles descobriram que a quantidade de umidade no ar desempenha um papel decisivo.

Aumento das temperaturas, chuvas cada vez mais intensas e longos períodos de seca são alguns dos efeitos conhecidos das mudanças climáticas. Mas como as árvores estão reagindo a eles? Descobrir, uma equipe de pesquisadores da EPFL e do Swiss Federal Institute for Forest, A Snow and Landscape Research (WSL) estudou duas das espécies de plantas mais comuns encontradas na Suíça e no resto da Europa:faias e abetos. O estudo, que foi publicado recentemente em Biologia de Mudança Global , revelou que cada espécie reage de maneira diferente, com a quantidade de umidade no ar desempenhando um papel maior do que se pensava anteriormente.

“Para descobrir como as florestas podem ser no futuro, temos que entender como cada espécie de planta responderá às mudanças climáticas, "explica Constant Signarbieux, o cientista encarregado do estudo, que foi realizado no Laboratório de Sistemas Ecológicos (ECOS) da EPFL.

Os pesquisadores observaram mudas de cinco a sete anos das duas espécies por quatro anos, de 2012 a 2015. As mudas foram coletadas no Col du Marchairuz nas montanhas do Jura durante os meses mais frios, e então replantado em três locais em diferentes altitudes:na pequena aldeia de St-Georges (em 1, 010 metros), no Vallon Arboretum em Aubonne (a 570 metros), e no terreno da Fondation des Bois Chamblard, administrada pela EPFL, às margens do Lago de Genebra (395 metros). Um quarto grupo de mudas foi mantido em sua altitude original de 1, 350 metros e usado como um grupo de controle.

"O transplante dessas árvores jovens em altitudes mais baixas significa que poderíamos simular o impacto de um aumento médio de temperatura entre 1 e 6 ° C, de acordo com o que está previsto para ocorrer entre agora e 2100 com base em uma série de cenários de mudanças climáticas, "explica Signarbieux.

Faia ou não faia?

Medindo regularmente o tronco de cada árvore e quatro ramos principais, os pesquisadores foram capazes de estimar a biomassa das árvores. Eles notaram que o aumento da temperatura prolongava a estação de crescimento - o período desde que as primeiras folhas ou agulhas aparecem na primavera até que ficam amarelas no outono - de forma semelhante para cada espécie. Contudo, as duas espécies demonstraram crescimento de biomassa muito diferente. As faias se saíram bem com o aumento das temperaturas, florescendo rapidamente e tornando-se mais facilmente aclimatado às temperaturas mais altas do que os abetos. "Abetos são uma espécie mais conservadora e talvez se adaptem mais lentamente, "diz o pesquisador." Isso pode ter um impacto imediato em nossas florestas, já que as faias têm maior probabilidade de predominar no futuro. "

Os pesquisadores não pararam por aí. Eles queriam aprender mais sobre por que as duas espécies cresciam em taxas diferentes - e o motivo foi uma grande surpresa. Suas análises revelaram que não tinha nada a ver com a fotossíntese ou a quantidade de água no solo. Em vez de, tudo se resumia ao déficit de pressão de vapor (VPD) - a diferença entre a quantidade de umidade no ar e a quantidade máxima de umidade que o ar pode potencialmente conter a uma determinada temperatura. Isso dá uma indicação de quão seco está o ar e a qual pressão o sistema de água da planta está sob como resultado.

É tudo sobre sucção

As folhas de uma planta contêm poros microscópicos, chamados estômatos, que regulam como os gases se movem entre as folhas e a atmosfera. "As plantas usam esses estômatos para absorver CO2 do ar por meio da difusão, "explica Signarbieux." Quando os poros se abrem para deixar o gás entrar, a água escapa das folhas ao mesmo tempo. Esse processo é conhecido como transpiração e ocorre porque sempre há mais umidade na planta do que no ar. É o que cria a sucção que puxa a água e a seiva do solo através das raízes, suba pelo caule e entre nas folhas. "

Quanto mais seco o ar, quanto maior o VPD e maior será o efeito de sucção. Quando há vários dias consecutivos com um alto VPD - uma ocorrência cada vez mais regular devido às mudanças climáticas - as plantas ficam sob pressão crescente. Mas plantas diferentes reagem de maneiras diferentes, como mostrado pelas duas espécies estudadas. Antes mesmo que não haja mais água no solo, os abetos fecham seus estômatos para evitar mais estresse hídrico. Árvores de faia, Contudo, são mais tolerantes a este tipo de estresse e esperam mais antes de fechar seus estômatos, o que permite que eles continuem absorvendo CO2 e, portanto, continuem crescendo. Isso lhes dá uma vantagem competitiva sobre os abetos.

No passado, temperaturas médias sazonais ou anuais e precipitação foram usadas para analisar as respostas das plantas ao seu ambiente. Mas esses fatores por si só não explicam por que as faias e os abetos crescem em taxas tão diferentes. O que torna este estudo verdadeiramente original e inovador é que os pesquisadores levaram em consideração outra variável que muitas vezes é esquecida:o número de horas durante as quais o VPD esteve acima de um determinado nível crítico, indicando que a planta estava passando por condições excepcionalmente secas. Os biólogos pretendem agora expandir suas pesquisas para outras espécies, na esperança de criar uma representação gráfica de como serão as florestas da Europa no futuro - e de ajudar a garantir que sejam geridas e utilizadas de forma sustentável.