Os benefícios ambientais do mais alto, plantas arbustivas de tundra no Ártico podem ser exageradas, de acordo com uma nova pesquisa envolvendo a Universidade de Stirling.

Os modelos atuais de ecossistema e clima sugerem que, com o aquecimento do Ártico, ecossistemas de tundra estão se tornando mais produtivos, com maior fotossíntese, resultando em mais carbono sendo removido, ou sequestrado, da atmosfera.

Contudo, a maioria dos modelos não considera a transferência e o destino deste carbono abaixo do solo, e como isso pode interagir com o carbono do solo por meio das atividades dos microrganismos do solo. Isso é extremamente importante porque a grande maioria do carbono nos ecossistemas árticos é encontrada no solo e 'permafrost' (solo ou sedimento permanentemente congelado) na forma de matéria orgânica produzida pela decomposição incompleta de plantas mortas, animais e organismos do solo em condições de frio.

A nova pesquisa considerou o impacto de um ártico com arbustos nos estoques de carbono do solo e o potencial geral de sequestro de carbono desses ecossistemas. Significativamente, descobriu que algumas comunidades de arbustos altos estimulam a reciclagem de carbono nos solos, liberando-o de volta na atmosfera como dióxido de carbono - o que significa que arbustos mais produtivos nem sempre resultam em maior sequestro de carbono.

O professor Philip Wookey, da Faculdade de Ciências Naturais da Universidade de Stirling, liderou o programa de pesquisa financiado pelo Natural Environment Research Council (NERC), do qual este estudo fez parte. O colega de Stirling, Dr. Jens-Arne Subke, também esteve envolvido neste trabalho.

O professor Wookey disse:"Embora estudos anteriores sugiram que um aquecedor, Ártico mais verde pode aumentar a taxa de remoção de dióxido de carbono da atmosfera, nossa pesquisa identificou uma aceleração na taxa de perda de carbono dos solos, de volta à atmosfera.

"Isso pode mais do que compensar o sequestro de carbono e, inesperadamente, transformar esses ecossistemas em uma fonte líquida de dióxido de carbono para a atmosfera. Significativamente, os modelos atuais de ecossistema e clima não levam em conta esse enigma, o que significa que podemos estar subestimando os feedbacks climáticos futuros dos ecossistemas árticos. "

O estudo foi conduzido pela Dra. Lorna Street, da Escola de Geociências da Universidade de Edimburgo, e também envolveu cientistas da Instalação de Radiocarbono do NERC em East Kilbride, e as Universidades de Durham e Liverpool. Suporte adicional foi recebido do Aurora Research Institute, Wilfrid Laurier University, e a Universidade de Montreal, tudo no Canadá.

O trabalho de campo - observando como o carbono está circulando em plantas e solos nos últimos 50 anos - foi realizado em 2013 e 2014 nas terras altas do Mackenzie dos Territórios do Noroeste, Canadá.

A equipe encontrou evidências de que os arbustos de bétula na tundra ártica estão fortemente ligados à liberação de carbono antigo - fixado pela fotossíntese há mais de 50 anos e armazenado na matéria orgânica do solo. Contudo, isso não era verdade para amieiro, outro tipo de arbusto ártico.

Dr. Street disse:"Achamos que é porque, em bétula, os produtos da fotossíntese são transferidos para o solo por meio de simbiontes fúngicos, que estimulam a decomposição da matéria orgânica do solo como forma de liberação de nutrientes, como nitrogênio, que os arbustos de bétula precisam para crescer.

"Por contraste, em amieiro, os produtos da fotossíntese são principalmente retidos nos tecidos das plantas porque o amieiro costuma ter a ajuda de microorganismos nas raízes, que são capazes de "fixar" o nitrogênio diretamente da atmosfera.

"Essas descobertas indicam que, se - como as evidências sugerem - a bétula arbustiva proliferar nos ecossistemas da tundra nas próximas décadas, isso pode estimular diretamente a perda, através da decomposição acelerada, de carbono pré-existente no solo como dióxido de carbono. "

Reduções de emissões

A incerteza envolve o nível de liberação potencial de carbono de sistemas permafrost de alta latitude - com previsões variando entre 0 e 200 gigatoneladas. Para contexto, 200 Gt representa aproximadamente 20 anos das atuais emissões globais de carbono, devido à atividade humana, para a atmosfera.

Dr. Street acrescentou:"Se nossos resultados se aplicarem em regiões de tundra permafrost, isso sugere que existe um processo anteriormente não contabilizado que poderia empurrar o sistema para o limite superior dessas previsões. Isso é extremamente importante, pois significa que podemos precisar fazer mais do que o esperado atualmente, em termos de reduções de emissões de dióxido de carbono, para cumprir nossas metas climáticas. "