Os incêndios de alta intensidade podem destruir turfeiras e fazer com que elas emitam grandes quantidades de seu carbono armazenado na atmosfera como gases de efeito estufa, mas um novo estudo da Duke University descobriu que incêndios de baixa gravidade geram o resultado oposto.

Os incêndios menores ajudam a proteger o carbono armazenado e aumentam o armazenamento de longo prazo nas turfeiras.

O aquecimento instantâneo da turfa úmida durante incêndios superficiais menos severos altera quimicamente o exterior das partículas de solo aglomeradas e "essencialmente cria uma crosta que torna difícil para os micróbios alcançarem a matéria orgânica interna, "disse Neal Flanagan, professor assistente visitante do Duke Wetland Centre e da Duke's Nicholas School of the Environment.

Essa reação - que Flanagan chama de "efeito crème brulee" - protege a turfa afetada pelo fogo da decomposição. Hora extra, esta barreira protetora ajuda a diminuir a taxa na qual o carbono armazenado de uma turfa é liberado de volta para o meio ambiente como dióxido de carbono e metano, que aquecem o clima, mesmo durante períodos de seca extrema.

Ao documentar este efeito em solos turfosos de Minnesota ao Peru, "este estudo demonstra o vital e matizado, mas ainda muito esquecido, o papel do fogo na preservação da turfa em um amplo gradiente latitudinal, da zona hemiboreal aos trópicos, "disse Curtis J. Richardson, diretor do Duke Wetland Center.

"Esta é a primeira vez que qualquer estudo foi capaz de mostrar que, "Richardson disse, "e tem implicações importantes para o uso benéfico do fogo de baixa gravidade no manejo de turfeiras, especialmente em uma época de crescentes incêndios florestais e secas. "

Os pesquisadores publicaram suas descobertas revisadas por pares em 10 de maio na revista. Biologia de Mudança Global .

As turfeiras são zonas úmidas que cobrem apenas 3% da terra da Terra, mas armazenam um terço do carbono total do solo do planeta. Deixado sem ser perturbado, eles podem reter carbono em seu solo orgânico por milênios devido a compostos antimicrobianos naturais chamados fenólicos e aromáticos, que estudos anteriores da equipe de Duke mostraram que podem impedir a decomposição de turfa ainda mais seca. Se uma brasa, fogo de alta intensidade ou outro distúrbio importante destrói essa proteção natural, Contudo, eles podem rapidamente se transformar de sumidouros de carbono em fontes de carbono.

Para conduzir o novo estudo, Flanagan e seus colegas do Duke Wetland Center monitoraram um Serviço de Pesca e Vida Selvagem dos EUA proibiu a queima de uma poçosina turfosa, ou pântano úmido coberto de arbustos, no Pocosin Lakes National Wildlife Refuge, no leste da Carolina do Norte, em 2015. Usando sensores de campo, eles mediram a variação da intensidade do fogo ao longo de sua duração e os efeitos que teve na umidade do solo, temperaturas de superfície e cobertura vegetal. Eles também fizeram análises químicas de amostras de matéria orgânica do solo coletadas antes e depois do fogo.

Eles então replicaram a intensidade e a duração do fogo N.C. que atingiu brevemente temperaturas de 850oF, em testes de laboratório controlados em solo de turfeiras em Minnesota, Flórida e a bacia amazônica do Peru, e analisou as amostras de queimadura usando espectroscopia de fotoelétrons de raios-X e espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier.

A análise mostrou que os incêndios de baixa severidade aumentaram o grau de condensação de carbono e aromatização nas amostras de solo, particularmente aqueles coletados na superfície das turfeiras. Em outras palavras, os pesquisadores viram o "efeito crème brulee" em amostras de cada uma das latitudes.

Incubações laboratoriais de longo prazo das amostras queimadas mostraram menores emissões cumulativas de CO2 provenientes da turfa por mais de 1-3 anos após os testes.

"Inicialmente, houve alguma perda de carbono, mas a longo prazo você compensa isso facilmente porque também há respiração reduzida pelos micróbios que promovem a decomposição, então a turfa está se decompondo a uma taxa muito mais lenta, "Flanagan disse.

Globalmente, as turfeiras contêm aproximadamente 560 gigatoneladas de carbono armazenado. Essa é a mesma quantidade que é armazenada em todas as florestas e quase tanto quanto os 597 gigatoneladas encontrados na atmosfera.

"Melhorar a forma como gerenciamos e preservamos as turfeiras é fundamental, dada sua importância no orçamento de carbono da Terra e a forma como as mudanças climáticas estão alterando os regimes naturais de fogo em todo o mundo, "Richardson disse, "Este estudo nos lembra que o fogo não é apenas uma anomalia destrutiva nas turfeiras, também pode ser uma parte benéfica de sua ecologia, que tem uma influência positiva no acúmulo de carbono. "

Flanagan e Richardson conduziram o estudo com os pesquisadores do Duke Wetland Center, Hongjun Wang e Scott Winton. Winton também tem cargos no Instituto de Biogeoquímica e Dinâmica de Poluentes da ETH Zurich e no Instituto Federal Suíço de Ciência e Tecnologia Aquática.