p Você pode esperar que as plantas que desejam prosperar no ciclo de chuvas de alta ou baixa da Califórnia optem por criar raízes em um lugar que pode armazenar muita água no subsolo para durar durante os anos de seca. p Mas algumas das comunidades de plantas de maior sucesso no estado - e provavelmente em climas mediterrâneos em todo o mundo - caracterizadas por invernos chuvosos e verões secos, adotaram uma abordagem diferente. Eles aprenderam a prosperar em áreas com capacidade de armazenamento de água abaixo do solo, apenas grande o suficiente para reter a água que cai mesmo em anos de escassez.

p Surpreendentemente, essas plantas se dão bem tanto em anos de pouca água quanto em anos chuvosos, precisamente porque o solo e a rocha intemperizada abaixo do solo armazenam muito pouca água em relação à chuva entregue.

p "O ponto principal do nosso estudo é que, em muitos locais na costa norte, a capacidade de armazenamento é pequena em relação à quantidade de chuva, "disse Jesse Hahm, um estudante de pós-graduação na Universidade da Califórnia, Berkeley, e um dos dois primeiros autores do estudo. "Como a capacidade do subsolo de armazenar água durante a estação chuvosa é pequena, ainda chove o suficiente, mesmo nos anos secos, para reabastecer o abastecimento de água. A capacidade limitada de armazenamento subterrâneo é o mecanismo chave que separa as plantas e a quantidade de água disponível no verão das grandes oscilações nas chuvas de inverno. "

p Como resultado, essas plantas são muito mais resistentes em anos de seca, como evidenciado pela costa norte relativamente incólume da Califórnia durante as recentes secas que mataram centenas de milhões de árvores em Sierra Nevada.

p "Porque a água subterrânea é reabastecida mesmo em anos de seca, no verão, essas plantas sentem a mesma quantidade de suprimento de água abaixo do solo, não importa quanta chuva caiu durante o inverno, "Hahm disse." Eles realmente não sabem se choveu muito ou pouco, porque eles têm a mesma quantidade de água armazenada abaixo do solo a cada verão. "

p Por outro lado, plantas que crescem hoje em solo que pode absorver tanta água quanto as chuvas de inverno podem fornecer estão hospedando plantas que terão que lidar com o clima cada vez mais seco do estado, colocando-os em risco à medida que o clima muda. Isso pode ser um problema para as comunidades de plantas de Sierra Nevada, que dependem menos de uma persistente camada de neve e cada vez mais da água armazenada no subsolo para durar até o verão seco.

p Hahm e David Dralle, o outro primeiro autor e ex-aluno de graduação em Berkeley que é professor assistente na Sacramento State University, descrever suas descobertas, junto com seus colegas, em um artigo recentemente aceito pelo jornal Cartas de pesquisa geofísica e agora online.

p Umidade da rocha

p Enquanto a maioria das pessoas pensa que as plantas dependem apenas da água armazenada na camada superficial do solo, William Dietrich de Berkeley, professor de ciências terrestres e planetárias, e a recém-formada Daniella Rempe, um professor assistente da Universidade do Texas, Austin, descobriu recentemente que a água armazenada em rochas fraturadas e desgastadas sob o solo desempenha um papel igual ou maior. O que Dietrich e Rempe chamam de "umidade da rocha" pode representar uma proporção significativa do que as plantas dependem anualmente.

p Uma das principais implicações do novo estudo, Dietrich diz, é que os modelos climáticos globais precisam incorporar a umidade da rocha em seus cálculos para representar e prever com precisão os impactos da seca ou chuvas fortes. Nos últimos anos, árvores mortas pela seca ou pelo calor geraram incêndios florestais catastróficos na Califórnia, Espanha, Grécia, Austrália e muitas regiões com uma seca, Clima mediterrâneo.

p "Entender como a água é armazenada nas profundezas da rocha intemperizada e como as variações no suprimento de água e na precipitação afetam o suprimento de água das plantas naquela zona é extremamente importante em um clima sazonalmente seco, "Hahm disse.

p Em seu estudo, os pesquisadores analisaram 26 locais em todo o estado. Todos estavam abaixo do cinturão de neve, de modo que a chuva de inverno armazenada abaixo do solo era a fonte dominante de água para as plantas durante a estação seca do verão. Usando dados de chuva e dados de fluxo de fluxo do U.S. Geological Survey para calcular a quantidade de água armazenada anualmente no subsolo, eles foram capazes de avaliar a capacidade de armazenamento subterrâneo do solo e da rocha intemperizada.

p Dos 26 sites, apenas sete - todos na cordilheira da costa norte - tinham capacidade limitada de armazenamento de água subterrânea e se saíram bem durante a recente seca prolongada do estado, entre 2011 e 2016. Esses locais variam de savana de grama e carvalho e chaparral a densas florestas de abetos Douglas, mas todos foram caracterizados por baixo armazenamento subsuperficial em relação à precipitação média anual na área, que tende a ser alto. O excesso de água que a subsuperfície não conseguia armazenar no inverno corria pelo solo e fraturava o leito rochoso e acabava nos riachos.

p Os outros sites, incluindo a maioria dos locais no sul da Califórnia, sofreu na seca, com a morte da vegetação e menos saudável, menos plantas verdes. Todos foram caracterizados por armazenamento subterrâneo que é suficiente para absorver a maior parte da chuva que cai anualmente, mas isso havia se esgotado nos anos de seca.

p Usando imagens de satélite para medir a produtividade e a saúde da vegetação em cada local, os pesquisadores concluíram que os locais com alta capacidade relativa de armazenamento foram os que mais variaram entre os anos úmidos e secos no grau de verde das plantas. Locais com baixa capacidade de armazenamento abaixo do solo em relação à precipitação média anual tiveram melhor desempenho, permanecendo igualmente verde e saudável em anos de seca e anos chuvosos.

p Hahm observou que muitas fábricas na Serra Nevada dependem da neve acumulada para matar a sede durante os verões típicos sem chuva. Mas com o aumento das temperaturas com o aquecimento global, a precipitação de inverno ocorrerá cada vez mais como chuva.

p "De certa forma, este é um vislumbre do futuro, "Hahm disse." À medida que o clima esquenta, e conforme a elevação da linha de neve aumenta nessas cadeias de montanhas, mais e mais lugares deixarão de depender de neve acumulada e passarão a depender de água armazenada no subsolo. É necessário explorar mais a compreensão de como essa limitação da capacidade de armazenamento terá impacto sobre as plantas em todo o estado em áreas montanhosas altas. "

p Os insights sobre a umidade da rocha surgiram de um projeto de longo prazo na Angelo Coast Range Reserve, no norte da Califórnia, parte do Sistema de Reserva Natural da UC, onde os cientistas do Observatório da Zona Crítica do Rio Eel seguiram a água do céu através da vegetação, solo e rocha para os riachos e de volta para a atmosfera por meio da evaporação e transpiração para traçar o ciclo de vida da água no meio ambiente. Financiamento primário para o observatório, que Dietrich dirige, vem da National Science Foundation (EAR 1331940).