Dunas de areia, como muitos ecossistemas, tem mais de uma zona de conforto. Variações na umidade, especialmente, pode mudá-los de ativos, soprando ondas de areia seca para montes ondulantes com solos contidos por grama e arbustos baixos.

Mas essas mudanças nem sempre são suaves e uniformes, e uma nova pesquisa sobre dunas na China descreve como até mesmo dunas vizinhas podem permanecer por muito tempo em estados diferentes e aparentemente conflitantes - confundindo a avaliação dos esforços de estabilização e mascarando os efeitos da mudança climática.

Por mais de 15 anos, Joe Mason, professor de geografia da Universidade de Wisconsin-Madison e pesquisadores da Universidade de Nanjing, China, trabalharam até datar camadas de areia e solos em locais de dunas em mais de 1, 000 quilômetros no norte da China. Eles compararam seus resultados com registros de temperatura e precipitação. Trabalhando com ecologistas que estudaram outros ecossistemas de terras secas, eles publicaram sua análise de 144 locais de estudo hoje no jornal Avanços da Ciência .

"Em cada local, podemos reconstruir os momentos em que as dunas estavam ativas e nuas naquele local e quando estavam estabilizadas com a vegetação, "diz Mason." Podemos mostrar que havia esse tipo de colcha de retalhos de areia ativa e estável nos últimos 12 anos, 000 anos. "

No início desse período de tempo, os Mu Us, Otindag, e os campos de dunas Horqin eram quase uniformemente areia nua, mas ao longo de cerca de cinco milênios, a precipitação anual da região aumentou quase pela metade. Por volta das 6, 000 anos atrás, quase todos os campos de dunas eram acarpetados - e protegidos da erosão do vento - por plantas.

Nos últimos 6, 000 anos, a precipitação estimada caiu para taxas anuais semelhantes às de 12, 000 anos atrás, e quase 35 por cento das dunas voltaram aos estados arenosos. Mas as mudanças não foram uniformes.

"Há uma mudança ao longo do tempo na proporção de ativos, sítios arenosos, mas não um padrão espacialmente dentro dos campos de dunas que possamos relacionar com o clima, "Mason diz." Se houvesse um único limite, ou apenas uma transição gradual de um estado para outro, seria de se esperar que todo o campo de dunas se movesse com bastante rapidez de um estado para outro e de volta à medida que o clima mudasse. Em vez disso, vemos cada site local fazendo suas próprias coisas em termos de quando muda de ativo para estável. "

Para mudar um nu, A duna ativa em uma estabilizada por grama e arbustos requer mais umidade do que a duna trocada precisa para manter o estado estabilizado. De forma similar, é necessário um choque seco mais forte para remover a vegetação e transformar uma duna em areia ativa do que para impedir que ela volte a crescer a cobertura vegetal.

“Existem feedbacks que tendem a manter o sistema em um determinado estado, "diz Mason, cujo trabalho foi financiado pela U.S. National Science Foundation. "Por exemplo, um ativo, A duna arenosa é um lugar extremamente difícil para uma semente se estabelecer, germinar e se espalhar. E quando a poeira cai do ar em uma duna estabilizada com vegetação, fica preso sob as plantas e ajuda a reter mais umidade e mantê-las no lugar. "

Combinado com esses feedbacks, fatores locais - diferenças no tamanho dos grãos de areia, elevação acima do lençol freático, uma perturbação humana ou ventos particularmente fortes - podem ser poderosos o suficiente em uma escala local para manter um grupo de dunas em um estado estável enquanto todas as suas vizinhas giram.

"A precipitação é tipicamente irregular e altamente variável espacialmente, especialmente em uma região seca como esta, "Mason diz." Então, uma grande tempestade pode permitir que um trecho que estava sob a tempestade sobreviva a um curto período de seca que desencadeia uma mudança para a atividade de areia em muitos outros trechos ao seu redor. "

Embora a região seja escassamente povoada, o governo chinês tem investido desde a década de 1970 em projetos para estabilizar as dunas. Grades extensas de plantas ou gravetos cravados no solo têm o objetivo de impedir que a areia engula trechos da rodovia, rancho e trilhos de trem.

"Você pode alterar as condições ambientais mesmo deliberadamente com esses programas de estabilização de dunas massivas, e você ainda não obterá uma resposta uniforme no campo de dunas porque cada patch local vai responder em um momento diferente, "Mason diz." Portanto, pode parecer um fracasso dos programas de estabilização de dunas. "

Mudanças fragmentadas também podem mascarar os efeitos esperados de mudanças rápidas no clima.

"Hoje, você pode argumentar que as dunas são mais estáveis ​​do que deveriam ser em relação a onde eram 12, 000 anos atrás, quando a precipitação estimada era um pouco maior, "Mason diz." Em parte porque a mudança climática também está reduzindo a velocidade dos ventos nesta região, existem áreas que não atingiram esse ponto de inflexão para se tornarem ativas, podemos esperar dunas de areia. "