Os pesquisadores descobriram um mecanismo até então desconhecido que causa o aumento do uso da água da floresta, avança a compreensão do controle biogeoquímico do solo dos ciclos de água da floresta e destaca as ameaças às plantas do estresse hídrico sob deposição ácida, de acordo com um novo estudo.

Em um estudo publicado na revista Avanços da Ciência , os pesquisadores relatam que o mecanismo funciona da seguinte maneira:o ácido sulfúrico e o ácido nítrico caem no solo quando os combustíveis fósseis são queimados, causando acidificação do solo. Quando isso acontecer, uma quantidade significativa de cálcio do solo sai do solo, e então as plantas sofrem de deficiência de cálcio. A deficiência de cálcio faz com que as plantas intensifiquem o uso de água.

Lixin Wang, professor associado da Escola de Ciências da IUPUI, é o autor sênior desta pesquisa, e seu Ph.D. o aluno Matthew Lanning é o primeiro autor.

Esta pesquisa é financiada pelo programa de Ciências Hidrológicas da National Science Foundation. Outros autores da equipe de pesquisa incluem Todd Scanlon e Howard Epstein, da University of Virginia, Matthew Vadeboncoeur da University of New Hampshire, Mary Beth Adams, do Serviço Florestal dos Estados Unidos, e Daniel Druckenbrod na Rider University.

O cálcio desempenha um papel único nas células vegetais, regulando os poros diminutos, chamados estômatos, nas folhas ou caules das plantas, Disse Wang. Se as plantas não têm cálcio suficiente, eles não podem fechar esses poros, e seu uso de água aumenta. Também, quando as plantas sofrem de deficiência de cálcio, eles vão bombear mais água através da transpiração, o processo de movimento da água através de uma planta e sua evaporação das folhas, para atender sua demanda de cálcio, ele disse.

"Nossa hipótese é que a lixiviação do suprimento de cálcio do solo, induzido por deposição de ácido, aumentaria o uso de água em grande escala pela vegetação, "Lanning disse." Nós apresentamos evidências de um experimento de longo prazo de acidificação de bacias hidrográficas, demonstrando que a alteração do suprimento de cálcio do solo por deposição de ácido pode intensificar significativamente o uso de água. "

Os pesquisadores encontraram várias linhas de evidência mostrando que a lixiviação de cálcio induzida pela deposição de ácido não apenas aumentou o uso de água na vegetação, mas diminuiu significativamente o reservatório de água do solo na bacia hidrográfica tratada.

“Quando as plantas estão sempre usando muita água, isso significa que haverá menos água sobrando para as pessoas, "Disse Wang." Isso também significa que essas plantas são muito sensíveis à seca. Se vier uma seca, e eles não podem fechar seus estômatos, eles estão sujeitos a altos níveis de mortalidade devido ao estresse hídrico. "

Tradicionalmente, o uso da água da floresta foi considerado uma função de fatores meteorológicos, composição de espécies e disponibilidade de água no solo. Os impactos da biogeoquímica do solo no uso da água da floresta em grande escala não foram investigados.

A deposição de nitrato e sulfato são os principais responsáveis ​​pela acidificação do solo no nordeste dos Estados Unidos e no leste da Europa, onde os insumos atmosféricos excedem a acidez gerada pelo solo. Nos Estados Unidos e na maior parte da Europa, as emissões de nitrato e sulfato foram limitadas pela legislação, mas os impactos da deposição de ácido ainda são uma preocupação global, especialmente em áreas a favor do vento das grandes cidades ou áreas agrícolas de alta produção.