p As florestas tropicais são aliadas na luta contra as mudanças climáticas. As árvores em crescimento absorvem as emissões de carbono e as armazenam como biomassa lenhosa. Como resultado, reflorestamento de terras, uma vez desmatadas, mineração, e a agricultura é vista como uma ferramenta poderosa para bloquear grandes quantidades de emissões de carbono nos trópicos sul-americanos. p Mas uma nova pesquisa publicada em Nature Communications mostra que a capacidade das florestas tropicais de reter carbono depende de um grupo de árvores que possuem um talento único - a capacidade de fixar o nitrogênio da atmosfera.

p O estudo modelou como a mistura de espécies de árvores que crescem em uma floresta tropical após uma perturbação, como corte raso, pode afetar a capacidade da floresta de sequestrar carbono. A equipe descobriu que a presença de árvores que fixam nitrogênio pode dobrar a quantidade de carbono que uma floresta armazena em seus primeiros 30 anos de regeneração. Na maturidade, as florestas com fixação de nitrogênio absorveram 10% mais carbono do que as florestas sem.

p Sarah Batterman, um pesquisador do Cary Institute of Ecosystem Studies e co-autor do artigo, explica, "Queremos usar este trabalho para orientar o reflorestamento tropical para otimizar a absorção e resiliência de carbono. Isso requer a compreensão de qual mistura de árvores é necessária para maximizar o armazenamento de carbono a longo prazo, ao mesmo tempo em que resistem às condições climáticas futuras. Nossas descobertas sugerem que as árvores fixadoras de nitrogênio são um ingrediente chave na receita de reflorestamento. "

p As plantas fixadoras de nitrogênio fazem parceria com os micróbios do solo para transformar o gás nitrogênio atmosférico em uma forma de nitrogênio que está disponível para alimentar o crescimento das plantas. Por meio dessas interações, os fixadores de nitrogênio são capazes de se autofertilizar. Esta adaptação dá a eles uma vantagem recentemente liberada, solos tropicais de sucessão inicial pobres em nitrogênio. Os fixadores também ajudam a fertilizar as plantas próximas quando elas perdem as folhas e devolvem o nitrogênio ao solo.

p Nos trópicos, árvores fixadoras de nitrogênio são comuns, mas podem ser relativamente raros em florestas em recuperação recente. Seu grande, sementes cheias de nutrientes são freqüentemente dispersas pela vida selvagem. Ter sementes dispersas por animais é uma desvantagem nos estágios iniciais de crescimento da floresta, quando os animais que viveram na floresta ainda não voltaram. O plantio de fixadores como parte dos esforços de reflorestamento pode impulsionar o desenvolvimento florestal e o acúmulo de carbono.

p Batterman diz, "Para entender a função das árvores fixadoras de nitrogênio em uma floresta tropical, precisamos isolar seus efeitos. Não podemos fazer isso em uma floresta real porque adicionar ou remover árvores alteraria outros aspectos do ecossistema, como disponibilidade de luz, o que distorceria as descobertas. Também levaria décadas a séculos para medir. Em vez de, desenvolvemos um modelo para quantificar os processos do ecossistema, como ciclagem de nitrogênio, que afetam o crescimento da floresta e o sequestro de carbono. "

p Usando dados coletados em 112 parcelas de floresta tropical no Panamá, um registro que inclui dados em mais de 13, 000 árvores individuais com idades entre cinco e 300 anos após a perturbação - a equipe de pesquisa desenvolveu um modelo que representa as interações entre o solo, plantas, e nutrientes na escala de árvores individuais. O modelo leva em conta a competição entre as plantas por luz e nutrientes, ciclagem de nutrientes entre as plantas e o solo, e fixação de nitrogênio em nível de árvore.

p As árvores foram classificadas em quatro grupos que são exclusivos para diferentes estágios de regeneração da floresta, incluindo cedo, meio-, e espécies de sucessão tardia, mais fixadores de nitrogênio. Ao alterar a capacidade das árvores de fixar nitrogênio em seu modelo, a equipe foi capaz de prever a rapidez com que o carbono se acumulou em uma floresta e quanto carbono ela foi capaz de armazenar.

p Batterman explica:"As florestas com árvores fixadoras de nitrogênio crescem mais rapidamente no início da sucessão e têm um maior potencial de armazenamento de carbono do que as florestas sem fixadores de nitrogênio. Elas também se recuperam mais rápido quando confrontadas com distúrbios."

p Para quantificar o ciclo de nitrogênio em florestas tropicais, muitos modelos existentes usam parâmetros de todo o ecossistema, como evapotranspiração e produção primária líquida para estimar os fluxos de fixação de nitrogênio. Esses modelos tendem a superestimar a quantidade de nitrogênio no sistema.

p Autora principal Jennifer Levy-Varon, que trabalhou no estudo enquanto era um associado de pesquisa de pós-doutorado na Universidade de Princeton, diz, "Nosso modelo é único porque, em vez de olhar para os processos de todo o ecossistema e usá-los para estimar os fluxos de nitrogênio, estamos aprimorando em árvores individuais. Isso nos dá uma compreensão mais precisa das contribuições dos fixadores de nitrogênio para o balanço de nitrogênio da floresta e sequestro de carbono associado. "

p Para colocar a importância das árvores fixadoras de nitrogênio em contexto, a equipe usou seu modelo para prever quanto carbono adicional poderia ser armazenado em áreas reflorestadas em países tropicais com base na área prometida no Desafio de Bonn.

p "O Desafio de Bonn é um esforço internacional para reflorestar 350 milhões de hectares de terra até 2030. Descobrimos que, ao incluir árvores fixadoras de nitrogênio nesses esforços, os países tropicais poderiam sequestrar 6,7 Gt adicionais de dióxido de carbono nos próximos 20 anos. Para dar a esse número algum contexto, 6,4 Gt foi a quantidade total de CO ₂ equivalentes emitidos nos EUA em 2017. É comparável a dirigir 15,6 trilhões de milhas, que é cerca de 5 anos de emissões veiculares dos EUA, "diz o Batterman.

p Co-autor Lars Hedin, Professor de Ecologia e Biologia Evolutiva na Universidade de Princeton, conclui, “Este modelo nos deixa mais perto de entender a importância das florestas tropicais no ciclo global do carbono, e seu papel na remoção do gás de efeito estufa dióxido de carbono da atmosfera. "