As plantas bebem grande parte da água que cai na Terra. Eles pegam o que precisam antes de liberar através de pequenos orifícios na parte inferior de suas folhas, assim como as pessoas liberam vapor d'água a cada expiração.

Quanto uma planta bebe e a taxa em que ela libera água, ou transpira, depende em parte dos níveis de umidade do ar e do solo. O aquecimento global mudará este processo mais do que o previsto anteriormente, de acordo com uma nova pesquisa da Universidade de Stanford.

Publicado em 1 de junho em Nature Mudança Climática , o artigo mostra que os modelos climáticos atuais subestimam o quão severamente as plantas racionam seu uso de água em resposta ao ar seco, e superestimar o efeito do solo seco. Os resultados sugerem que as plantas em muitas regiões bloquearão menos água do que o esperado durante as secas quentes no futuro, deixando mais água disponível para se infiltrar nos reservatórios, aquíferos subterrâneos, rios, lagos e riachos.

"Esta é uma boa notícia, "disse a co-autora do estudo Alexandra Konings, professor assistente de ciência do sistema terrestre na Escola da Terra de Stanford, Energia e Ciências Ambientais (Stanford Earth). No entanto, há também um lado negro nas descobertas:embora os recursos hídricos possam ser menos diminuídos, o crescimento da planta e a absorção de carbono provavelmente sofrerão mais do que a maioria dos modelos prevê.

"Se as plantas se sairão melhor em secas futuras é uma questão mais complexa, "disse o autor principal Yanlan Liu, um pós-doutorado no laboratório de Konings. "Mas agora sabemos que as plantas usarão menos água do que o esperado."

Para safras agrícolas, isso significa as melhores estimativas disponíveis das necessidades futuras de água, o crescimento e a vulnerabilidade são "provavelmente incorretos" durante os períodos em que a atmosfera está muito seca, disse outro dos autores do estudo, Mukesh Kumar, que é um professor associado de civil, construção e engenharia ambiental na University of Alabama.

Secura atmosférica passando 'pelo telhado'

Os cientistas analisaram especificamente um componente dos modelos climáticos que estima a evapotranspiração, que se refere à taxa na qual a superfície terrestre da Terra e as plantas devolvem água para a atmosfera. "Muito do equilíbrio da água em qualquer ecossistema vai para a evapotranspiração, tem implicações na quantidade de água que sobra para os recursos hídricos das pessoas, "Disse Konings." Também tem grandes efeitos no tempo e no clima. "

Uma abordagem de modelagem comum trata esse processo dinâmico mais ou menos como uma função da umidade do solo. "Isso não é realista porque a vegetação responde à seca com base na quantidade de água dentro das folhas, "Disse Konings.

Poucos modelos climáticos tentam separar os efeitos do solo seco e do ar seco ao prever mudanças na evapotranspiração. "Os modelos em uso agora funcionam muito bem se você estiver calculando a média de condições úmidas e secas ao longo de vários anos, mas não em tempos de seca, "disse Konings, que também é um colega de centro, por cortesia, no Stanford Woods Institute for the Environment.

Esse emaranhamento se torna cada vez mais problemático sob as mudanças climáticas. Em alguns pontos importantes ao redor do globo, episódios de calor perigosamente úmido estão ocorrendo com gravidade e frequência crescentes. Mas com o aumento da temperatura, Konings disse, a maioria das secas será acompanhada por ar relativamente seco. O ar mais quente pode simplesmente reter mais vapor de água do que o ar mais frio, o que significa que a atmosfera se torna menos saturada se aquecer sem água adicional. Como resultado, embora as mudanças futuras na umidade do solo sejam difíceis de prever e provavelmente variam por região, ela disse, "A secura atmosférica vai atingir o teto."

Trazendo a hidráulica

Os pesquisadores modelaram o efeito dessa secagem nos hábitos de beber das plantas, ampliando as respostas no sistema hidráulico da planta - os tubos e válvulas dentro das raízes da planta, caule e folhas. Eles desenvolveram técnicas matemáticas para derivar as taxas de evapotranspiração de uma combinação de conjuntos de dados amplamente disponíveis, incluindo registros de textura do solo, alturas do dossel, tipos de plantas e fluxos de carbono e vapor d'água em 40 locais ao redor do mundo. Em seguida, eles compararam suas técnicas com as medidas limitadas de evapotranspiração do mundo real.

O desenvolvimento de um modelo hidráulico, nele mesmo, não é a primeira vez. Mas os pesquisadores foram além, comparar as diferentes abordagens do modelo para compreender o impacto da hidráulica da planta sob várias condições.

Eles descobriram que as abordagens mais amplamente utilizadas para estimar a evapotranspiração perdem cerca de 40% do efeito do ar seco. É como uma previsão do tempo que não menciona o resfriamento do vento ou a umidade sufocante. O efeito é mais forte - e as previsões atuais são as mais inadequadas - em lugares onde as plantas são menos adaptadas à seca. Konings disse, "Ficamos surpresos que isso teve um efeito tão grande."