Os cientistas revelaram o papel crítico que a composição química da rocha-mãe desempenha na limitação do crescimento da vegetação em alguns dos terrenos mais áridos e rochosos do mundo.

Uma equipe de cientistas internacionais, incluindo o professor Tim Quine da Universidade de Exeter, conduziu novas pesquisas pioneiras sobre a produtividade da vegetação em uma região cárstica do sudoeste da China.

Cobrindo cerca de 15 por cento da superfície terrestre da Terra, terrenos cársticos são geralmente caracterizados como estéreis, solo rochoso - geralmente com cavernas e ralos - e ausência de lagos e riachos na superfície.

Crucialmente, as áreas estão bem articuladas, calcário denso encontrado perto da superfície, e uma chuva moderada a forte - com a água sendo capaz de se infiltrar pela rocha, dissolvendo e removendo o calcário à medida que avança.

Embora esta topografia seja conhecida por prejudicar a produtividade da vegetação, o papel que a geoquímica do alicerce - ou seja, sua composição química - desempenha na redução do crescimento das plantas não foi extensivamente estudado.

No novo estudo, a equipe de pesquisa usou uma 'abordagem de zona crítica' - estudando uma área que se estende da base da rocha intemperizada até o topo da cobertura vegetal - em uma região cárstica típica do sudoeste da China.

Eles encontraram variações significativas na composição química do leito rochoso em toda a região, que influenciou tanto a quantidade quanto a distribuição do solo. Eles descobriram que isso, por sua vez, também desempenhou um papel fundamental no controle do crescimento das plantas.

Os pesquisadores mostraram não só que a produtividade da planta não é controlada tanto pelo solo quanto pela capacidade da rocha de reter água, mas também isso, por sua vez, é controlado pela geoquímica do alicerce.

A equipe de pesquisa acredita que isso é especialmente importante quando há escassez de água - os meses mais quentes e secos do ano - e durante as secas.

Eles também acreditam que as descobertas oferecem uma ferramenta essencial para ajudar as autoridades a otimizar o uso da terra, além de avaliar a resiliência e a sensibilidade do ecossistema às mudanças climáticas.

O estudo é publicado em Nature Communications na quarta-feira, 13 de maio de 2020.

O professor Quine disse:"Nossa equipe internacional e abordagem interdisciplinar de zona crítica nos deram uma visão inestimável dos controles de rocha-mãe sobre o crescimento da vegetação nas paisagens icônicas da zona de Karst da China. Fomos capazes de mostrar que a química da rocha-mãe nos fornece uma valiosa medida quantitativa de a capacidade dos ecossistemas de reter a água que é essencial para sustentar o crescimento das plantas durante as estações secas e secas. "

Professor Hongyan Liu da Universidade de Pequim, e investigador principal, disse:"Nossa pesquisa também mostra a importância global da influência do alicerce na produtividade da vegetação. Selecionamos 12 das principais regiões cársticas do mundo, 10 dos quais mostram diferenças significativas na produtividade da vegetação devido à geoquímica da rocha-mãe ".

O professor Meersmans da Universidade de Liege disse:"Este estudo destaca a importância da pesquisa interdisciplinar além das fronteiras do solo-, plantas e geociências, a fim de desvendar o impacto e a interação de vários fatores-chave que determinam a produção primária em regiões cársticas. Além disso, o presente estudo oferece uma base para pesquisas futuras que avaliem a resiliência desses ecossistemas frágeis ao enfrentar as mudanças climáticas e outras ameaças ambientais. "

A pesquisa foi realizada como parte do projeto SPECTRA do Reino Unido-China (NERC-NSFC), chamados Processos de Solo e Serviços Ecológicos na Zona Crítica Cársica do Sudoeste da China, que visa melhorar o desenvolvimento sustentável de uma das regiões mais pobres da China, Guizhou.

A região cárstica de Guizhou, com uma população de 35 milhões, é uma das regiões mais pobres da China, com um PIB inferior a 50% da média nacional. Em resposta à deterioração ambiental e às mudanças nas condições sociais na região cárstica de Guizhou, o governo chinês interveio para promover o abandono das terras cultivadas mais degradadas e sua sucessão em pastagens, arbusto e floresta.

O projeto SPECTRA visa identificar os controles biológicos sobre a disponibilidade de nutrientes, formação e perda de solo, e sua resposta à perturbação, fornecendo a rica base de evidências necessária para informar a tomada de decisões sobre gestão de terras na província de Guizhou.

"A geoquímica do leito de rocha influencia o crescimento da vegetação, regulando a capacidade de retenção de água do regolito" é publicado em Nature Communications .