Um experimento futurístico que simula condições ambientais mais quentes mostrou que a vegetação de turfeiras responde a temperaturas mais altas com um período de crescimento anterior e mais longo. Um estudo publicado hoje em Natureza revelou que aumentar o calor acelera o greening da primavera em árvores maduras, arbustos e musgos e atrasos na mudança de cor.

As novas descobertas, com base em dados observacionais coletados em um local experimental do Departamento de Energia, irá melhorar os modelos preditivos de mudança ambiental e pode ter implicações para as florestas em todo o mundo.

“Esta é a primeira vez que conseguimos confirmar a resposta da vegetação a esta gama de temperaturas, que excedem o que pode ser encontrado no registro histórico, ", disse o co-autor Andrew Richardson, da Northern Arizona University." Não previmos o papel principal que a temperatura desempenha na extensão da atividade das plantas no outono. "

A equipe de pesquisa usou observação direta e fotografia digital repetida para medir o verde da planta ao longo de três anos no estudo Spruce and Peatland Responses Under Changing Environments, um experimento único em escala de ecossistema construído e operado pelo Laboratório Nacional Oak Ridge do DOE.

Estudos anteriores com base em dados históricos indicaram que a redução da duração do dia foi o principal fator para as mudanças de queda nas plantas, com a temperatura tendo pouco impacto. O estudo experimental da equipe descobriu, Contudo, que as temperaturas elevadas desencadeiam a atividade das plantas mesmo no outono, à medida que a exposição à luz solar diminui. Plantas nas mais quentes de várias áreas de estudo, aquecido 16,2 graus Fahrenheit acima da temperatura ambiente, permaneceu verde e funcional por mais seis semanas. A vegetação mais quente também perdeu sua proteção contra o frio do inverno no início da primavera, deixando as plantas vulneráveis ​​a danos nas folhas e caule durante uma geada do final da primavera em 2016.

Localizado na Floresta Experimental Marcell do Serviço Florestal do USDA, no norte de Minnesota, SPRUCE tem 10 gabinetes especialmente projetados ajustados em cinco temperaturas diferentes e dois níveis elevados de dióxido de carbono. O site fornece aos cientistas uma plataforma para explorar os efeitos do ar e do solo mais quentes em um pântano rico em carbono dominado por abetos negros e tamaracas, arbustos, e musgo esfagno. Florestas semelhantes são prevalentes nas latitudes do norte, cobrindo grande parte do Canadá, norte da Europa e Rússia.

"SPRUCE nos deu a oportunidade de obter um vislumbre de futuros ambientais alternativos que não podem ser observados por meio de registros históricos, "disse Paul Hanson do ORNL, Coordenador e co-autor do SPRUCE.

Os gabinetes da SPRUCE são equipados com uma variedade de instrumentos, incluindo câmeras digitais de alta resolução na rede PhenoCam que capturam fotos das plantas a cada 30 minutos. Pesquisadores da Northern Arizona University extraíram o vermelho, verde, e informações do canal de cor azul das imagens para calcular um índice de verdura. Esses dados foram comparados com observações no local coletadas por cientistas do ORNL, o que mostrou que as plantas cresciam e floresciam no início da primavera e perdiam as folhas no final do outono.

Uma estação de crescimento prolongada pode afetar o ciclo do carbono, pois as plantas ativas retiram dióxido de carbono da atmosfera para alimentar a fotossíntese. A pesquisa em andamento quantificará essas diferenças no uso de carbono.

"Esses resultados de SPRUCE demonstram a importância de experimentos diretos para expandir nossa compreensão dos processos de ciclagem de carbono de turfeiras, "Hanson disse.