Os cientistas de plantas observaram que, quando os níveis de dióxido de carbono na atmosfera aumentam, a maioria das plantas faz algo incomum:engrossam as folhas.

E uma vez que a atividade humana está aumentando os níveis de dióxido de carbono na atmosfera, plantas de folhas grossas parecem estar em nosso futuro.

Mas as consequências dessa resposta fisiológica vão muito além das folhas mais pesadas de muitas plantas. Dois cientistas da Universidade de Washington descobriram que plantas com folhas mais grossas podem exacerbar os efeitos das mudanças climáticas porque seriam menos eficientes no sequestro de carbono atmosférico, um fato que os modelos de mudança climática até agora não levaram em consideração.

Em um artigo publicado em 1º de outubro na revista Ciclos biogeoquímicos globais , os pesquisadores relatam que, quando eles incorporaram essa informação em modelos climáticos globais sob os altos níveis de dióxido de carbono atmosférico esperados no final deste século, o "sumidouro de carbono" global contribuído pelas plantas era menos produtivo - deixando cerca de 5,8 petagramas extras, ou 6,39 milhões de toneladas, de carbono na atmosfera por ano. Esses níveis são semelhantes à quantidade de carbono liberado na atmosfera a cada ano devido às emissões de combustíveis fósseis gerados pelo homem - 8 petagramas, ou 8,8 milhões de toneladas.

“As plantas são flexíveis e respondem a diferentes condições ambientais, "disse a autora sênior Abigail Swann, professor assistente de ciências atmosféricas e biologia da UW. "Mas até agora, ninguém havia tentado quantificar como esse tipo de resposta às mudanças climáticas irá alterar o impacto que as plantas têm em nosso planeta. "

Além de enfraquecer o sumidouro de carbono da planta, as simulações executadas por Swann e Marlies Kovenock, um estudante de doutorado da UW em biologia, indicou que as temperaturas globais podem aumentar 0,3 a 1,4 graus Celsius além do que já foi projetado para ocorrer por cientistas que estudam as mudanças climáticas.

"Se esta única característica - espessura da folha - em altos níveis de dióxido de carbono tem um impacto tão significativo no curso das mudanças climáticas futuras, acreditamos que os modelos climáticos globais devem levar em consideração outros aspectos da fisiologia e do comportamento das plantas ao tentar prever como será o clima no final deste século, "disse Kovenock, quem é o autor principal do artigo.

Os cientistas não sabem por que as plantas engrossam suas folhas quando os níveis de dióxido de carbono sobem na atmosfera. Mas a resposta foi documentada em muitos tipos diferentes de espécies de plantas, como árvores lenhosas; colheitas básicas como trigo, arroz e batatas; e outras plantas que sofrem fixação de carbono C3, a forma de fotossíntese responsável por cerca de 95 por cento da atividade fotossintética na Terra.

As folhas podem engrossar em até um terço, que muda a proporção entre a área de superfície e a massa da folha e altera as atividades das plantas, como a fotossíntese, troca gasosa, resfriamento evaporativo e armazenamento de açúcar. As plantas são moduladores cruciais de seu ambiente - sem eles, A atmosfera da Terra não conteria o oxigênio que respiramos - e Kovenock e Swann acreditavam que essa resposta crítica e previsível ao espessamento das folhas era um ponto de partida ideal para tentar entender como as mudanças generalizadas na fisiologia das plantas afetarão o clima da Terra.

"Biólogos de plantas reuniram grandes quantidades de dados sobre a resposta do espessamento das folhas aos altos níveis de dióxido de carbono, incluindo os níveis de dióxido de carbono atmosférico que veremos no final deste século, "disse Kovenock." Decidimos incorporar os efeitos fisiológicos conhecidos do espessamento das folhas em modelos climáticos para descobrir qual o efeito, caso existam, isso teria ocorrido em escala global. "

Um artigo de 2009 por pesquisadores na Europa e Austrália coletou e catalogou dados de anos de experimentos sobre como as folhas das plantas mudam em resposta a diferentes condições ambientais. Kovenock e Swann incorporaram os dados coletados sobre as respostas do dióxido de carbono em modelos do sistema terrestre que são amplamente usados ​​na modelagem do efeito de diversos fatores nos padrões climáticos globais.

A concentração de dióxido de carbono na atmosfera hoje gira em torno de 410 partes por milhão. Dentro de um século, pode subir até 900 ppm. O nível de dióxido de carbono que Kovenock e Swann simularam com folhas espessas era de apenas 710 ppm. Eles também descobriram que os efeitos eram piores em regiões globais específicas. Partes da Eurásia e da bacia amazônica, por exemplo, mostrou um maior aumento mínimo na temperatura. Nessas regiões, thicker leaves may hamper evaporative cooling by plants or cloud formation, said Kovenock.

Swann and Kovenock hope that this study shows that it is necessary to consider plant responses to climate change in projections of future climate. There are many other changes in plant physiology and behavior under climate change that researchers could model next.

"We now know that even seemingly small alterations in plants such as this can have a global impact on climate, but we need more data on plant responses to simulate how plants will change with high accuracy, " said Swann. "People are not the only organisms that can influence climate."