p Crédito CC0:domínio público
p Plantas e vegetação desempenham um papel fundamental no suporte à vida na Terra, mas ainda há muita incerteza em nossa compreensão de como exatamente eles afetam o ciclo global do carbono e os serviços ecossistêmicos. Um novo estudo liderado pela IIASA explorou os princípios de organização mais importantes que controlam o comportamento da vegetação e como eles podem ser usados para melhorar os modelos de vegetação. p Contamos com as plantas que compõem os ecossistemas do nosso planeta para liberar oxigênio na atmosfera, absorver dióxido de carbono (CO
2 ), e fornecer habitat e alimento para a vida selvagem e humanos. Esses serviços são essenciais na gestão futura das mudanças climáticas, especialmente em termos de CO
2 captação e liberação, mas devido a muitos complexos, processos de interação que afetam a capacidade da vegetação de fornecer esses serviços, eles permanecem difíceis de prever.
p Em uma perspectiva liderada pela IIASA publicada na revista
Plantas Naturais , uma equipe internacional de pesquisadores se esforçou para resolver esse problema, explorando abordagens para dominar essa complexidade e melhorar nossa capacidade de prever a dinâmica da vegetação. Eles exploraram os principais princípios organizacionais que governam esses processos - especificamente, seleção natural; auto-organização (controle do comportamento coletivo entre os indivíduos); e maximização da entropia (controlando o resultado de um grande número de processos aleatórios). Em geral, um princípio de organização determina ou restringe como os componentes de um sistema, como diferentes plantas em um ecossistema ou diferentes órgãos de uma planta, comportem-se juntos. Matematicamente, tal princípio pode ser visto como uma equação adicional adicionada a um sistema de equações, permitindo que uma ou mais variáveis anteriormente desconhecidas no sistema sejam determinadas e, assim, reduzindo a incerteza da solução.
p Muitas pesquisas foram feitas para compreender e prever como os processos das plantas se combinam para determinar a dinâmica da vegetação em escalas maiores. Para integrar a compreensão do processo de diferentes disciplinas, modelos dinâmicos de vegetação (DVMs) foram desenvolvidos que combinam elementos da biogeografia vegetal, biogeoquímica, Fisiologia vegetal, e ecologia florestal. Os DVMs têm sido amplamente usados em muitos campos, incluindo a avaliação dos impactos das mudanças ambientais nas plantas e ecossistemas; gestão da terra; e feedbacks de mudanças na vegetação para climas regionais e globais. Contudo, tentativas anteriores de melhorar os modelos de vegetação se concentraram principalmente em melhorar o realismo, incluindo mais processos e mais dados. Isso não levou ao sucesso esperado porque cada processo adicional vem com parâmetros incertos, o que, por sua vez, causou um acúmulo de incerteza e, portanto, previsões de modelo não confiáveis.
p "Apesar da disponibilidade cada vez maior de dados, e o fato de que a ciência da vegetação, como muitos outros campos científicos, está se beneficiando do aumento do acesso a grandes conjuntos de dados e novas tecnologias de observação, também precisamos entender os princípios governantes, como a evolução, para dar sentido ao big data. Os modelos atuais não são capazes de prever com segurança as respostas da vegetação a longo prazo, "explica o autor principal Oskar Franklin, Pesquisador do Programa de Gestão e Serviços de Ecossistemas IIASA.
p O estudo descobriu que, ao representar os princípios da evolução, auto-organização, e maximização de entropia em modelos, eles poderiam prever melhor o comportamento complexo das plantas e a vegetação resultante como um resultado emergente das condições ambientais. Embora cada um desses princípios tenha sido usado anteriormente para explicar um aspecto particular da dinâmica da vegetação, suas implicações combinadas não foram totalmente compreendidas. Esta abordagem significa que muitas variações e comportamentos complexos em diferentes escalas, das folhas às paisagens, agora pode ser melhor previsto sem compreensão adicional dos detalhes subjacentes ou mais medições.
p Os autores esperam que, além de levar a melhores ferramentas para a compreensão e gestão da biosfera, a proposta de "abordagem da próxima geração" pode resultar em trajetórias diferentes de mudanças climáticas projetadas que tanto a política quanto o público em geral teriam de enfrentar.
