Aspens afetadas pela seca. Crédito:William Anderegg
Diversidade é força, mesmo entre as florestas. Em um artigo publicado em Natureza , pesquisadores liderados pelo biólogo William Anderegg, da Universidade de Utah, relatam que as florestas com árvores que empregam uma grande diversidade de características relacionadas ao uso da água sofrem menos impacto com a seca. Os resultados, que se expandem em trabalhos anteriores que analisaram a resiliência de espécies de árvores individuais com base em características hidráulicas, levar a novas direções de pesquisa sobre resiliência florestal e informar os gestores florestais que trabalham para reconstruir as florestas após a extração de madeira ou incêndios florestais.
Surpreendentemente, diz Anderegg, a diversidade hidráulica de uma floresta é o preditor predominante de quão bem ela pode lidar com uma seca.
"Esperávamos que as características hidráulicas fossem importantes, " ele diz, "mas ficamos surpresos que outras características em que grande parte da comunidade científica se concentrou não eram muito explicativas ou preditivas."
Sentindo falta da floresta por causa das árvores
Anderegg é um pesquisador veterano dos impactos das secas nas árvores, com particular atenção ao tempo que leva para as florestas se recuperarem da seca. Junto com outros em seu campo, ele também analisou o impacto das características hidráulicas nas chances de sobrevivência de espécies de árvores individuais em uma seca. As características hidráulicas estão conectadas à maneira como uma árvore move a água por todo o organismo - e quanto estresse hídrico elas podem suportar antes que o sistema comece a quebrar.
Mas secas, quando eles atacam, não vá atrás de árvores individuais - elas afetam ecossistemas inteiros.
"O que é diferente neste estudo é que agora ele está olhando para toda a floresta, "Anderegg diz.
As secas não podem afetar isso
Anderegg e seus colegas, incluindo colaboradores da Stanford University, Princeton University e a University of California, Davis, dados compilados de 40 locais florestais em todo o mundo. Os sites são equipados com instrumentos chamados torres de fluxo que medem os fluxos de carbono, água e energia de uma floresta. Eles também estão equipados com sensores ambientais, incluindo sensores de umidade do solo, para produzir uma imagem de quanta água está entrando e saindo do local.
Eles combinaram esses dados com o que era conhecido sobre as espécies de árvores presentes em cada local, e as características hidráulicas conhecidas associadas a essas espécies. Traços não hidráulicos seriam coisas como densidade da madeira ou área foliar dividida pela massa da folha. Mas as características hidráulicas incluem a margem de segurança hidráulica, a diferença entre a quantidade de movimento da água que a árvore permite durante condições secas e a quantidade mínima absoluta de água - o ponto em que o sistema hidráulico da árvore começa a desligar.
Aspens afetadas pela seca. Crédito:William Anderegg
Florestas com maior diversidade de características hidráulicas em suas espécies arbóreas apresentaram menor queda na função florestal (medida pelos fluxos de água e energia e umidade do solo) do que florestas menos diversificadas. Dados de satélite de florestas temperadas em todo o mundo confirmaram suas descobertas - as secas simplesmente não têm o mesmo efeito em florestas hidraulicamente diversas como em outras.
"As espécies presentes e as características hidráulicas que possuem parecem mais importantes para prever a resiliência à seca em uma escala de ecossistema, "Anderegg diz.
Então, como é uma floresta com diversidade hidráulica? Primeiro, Considere o oposto - um ecossistema com apenas um tipo de árvore. Foto, por exemplo, uma fazenda de árvores de Natal. Cada árvore é exatamente a mesma espécie. A diversidade não fica menor do que isso.
Mas uma floresta diversa, Anderegg diz, "terá muitos tipos diferentes de árvores - coníferas e angiospermas, madeira tolerante à seca e intolerante, e talvez diferentes profundidades de enraizamento. Isso vai envolver alguma diversidade na fonte de água. Essas coisas são difíceis de estudar e medir diretamente. "
A equipe vê vários caminhos futuros para continuar esta pesquisa.
"Queremos entender qual é a fisiologia detalhada por trás dessa resiliência, "Anderegg diz." Quais são as características específicas, de espécies ou populações diferentes, que lhe dão resiliência ao clima futuro? "
"Tempo de fogo superalimentado"
Os pesquisadores não olharam especificamente para a conexão entre as características hidráulicas, seca, e condições de incêndio, mas um verão com o oeste dos Estados Unidos em chamas e a fumaça resultante se espalhando por todo o país levanta a questão.
"Mais diversidade em uma paisagem vai ajudar uma floresta a ser mais resistente ao fogo, "Anderegg diz. As mesmas condições climáticas que estão por trás das secas - derretimento precoce da neve e altas temperaturas do verão, por exemplo - também estão na base de temporadas perigosas de incêndio.
"Isso seca o combustível no solo, "Anderegg diz, "e cria clima de fogo sobrealimentado."
Então, o que os gestores florestais podem fazer para melhorar a diversidade e a resiliência? As oportunidades podem surgir após traumas no ecossistema, como extração de madeira ou incêndios florestais. "Depois de derrubarmos uma floresta ou um incêndio passar, "Anderegg diz, "Às vezes pensamos em plantar uma única espécie. Devíamos pensar nas melhores combinações de várias espécies para resiliência."