O dossel da floresta tropical é uma das fronteiras pouco exploradas da Terra. Para entender como esses ambientes únicos respondem às mudanças climáticas, uma equipe do Laboratório de Ecossistemas da Universidade de Oxford e institutos parceiros em Gana reuniu evidências nas copas das árvores, encontrar florestas mais secas corre maiores riscos.

Nosso mundo natural está enfrentando mudanças sem precedentes na distribuição da biodiversidade - a variedade de vida na Terra - em escalas local e global. Cerca de um milhão de espécies estão ameaçadas de extinção, representam uma ameaça iminente ao funcionamento dos ecossistemas e ao bem-estar humano.

Em nosso novo estudo, publicado recentemente em Nature Communications , investigamos se e como as mudanças climáticas afetaram a diversidade dos ecossistemas tropicais na África Ocidental nas últimas décadas. Em particular, queríamos entender se as florestas tropicais mais úmidas e secas respondiam de maneiras diferentes aos mesmos fatores de mudança.

Para este estudo, conduzimos um trabalho de campo em Gana durante seis meses. A campanha de campo foi liderada pelo Dr. Imma Oliveras e Dr. Stephen Adu Bredu e coordenada pelos co-autores Theresa Peprah e Agne Gvozdevaite. Faz parte de um esforço global. Mais de 25 assistentes de pesquisa da Universidade KNUST e do Instituto Florestal de Gana (FORIG) participaram da campanha de campo e foram treinados nas técnicas de amostragem e protocolos científicos para a realização da pesquisa.

Durante a campanha, visitamos grupos de parcelas de amostra em três locais, estendendo-se ao longo de um gradiente climático desde a antiga floresta úmida até a árida floresta e savana. Amostramos folhas e galhos de 299 árvores. Esses foram dias muito longos, geralmente começando às 4h30 com um café da manhã em grupo e às 6h já estaríamos trabalhando no campo. Terminaríamos o trabalho de campo por volta das 15 horas. e depois trabalhar nos laboratórios de campo até as 22h. Alguns dos assistentes de pesquisa - que eram mestres e alunos de graduação na época - continuaram seus estudos de pós-graduação após a experiência e encontraram bolsas de estudo em Gana, Europa e EUA.

Ao iniciar esta pesquisa, esperávamos que uma tendência de secagem se refletisse em diminuições gerais da diversidade para todas as florestas tropicais. Contudo, descobrimos que as comunidades florestais em locais mais secos experimentaram, em média, quedas mais fortes no funcional, diversidade taxonômica e filogenética ao longo do tempo do que comunidades florestais em áreas mais úmidas.

Isso significa que as florestas mais secas estão em transição para comunidades florestais cada vez mais homogêneas, divergindo ainda mais das florestas úmidas em termos funcionais, diversidade taxonômica e filogenética. Em contraste, florestas mais úmidas mostraram, em média, aumentos na diversidade funcional e taxonômica, o que poderia ser o resultado de sua maior disponibilidade de água atmosférica e subterrânea em comparação com a disponível para florestas mais secas. Geral, as condições climáticas e do solo explicaram em parte as mudanças na diversidade e as diferenças nas respostas entre as florestas tropicais mais secas e úmidas na África Ocidental.

Stephen Adu-Bredu e Theresa Peprah do CSIR-Forestry Research Institute of Gana, descreveu que algumas das coisas mais desafiadoras a fazer durante o trabalho de campo eram acordar diariamente às 3 da manhã para chegar ao campo por volta das 4 da manhã para medições do potencial hídrico antes do amanhecer, bem como subir nas árvores a esta hora do dia. Eles dizem:"A estação seca CO ₂ a medição do câmbio era difícil e frustrante. Pode-se passar mais de uma hora ou até mesmo um dia em uma única folha, e as medições devem ser realizadas em três folhas por galho, conforme o protocolo exige. "

Dra. Imma Oliveras, autor sênior do estudo e vice-líder do programa sobre ecossistemas no Instituto de Mudança Ambiental, Universidade de Oxford, reflete sobre a campanha de campo:"Para mim, esta campanha de campo foi uma experiência incrivelmente enriquecedora. Foram dias agitados de troca de conhecimento. Eu estaria treinando estudantes locais em metodologias científicas, e eles estavam me ensinando sobre a flora local, bem como sobre as florestas locais e sobre a cultura e tradições ganenses.

“Algumas florestas tiveram dias tabu em que não podíamos ir para a floresta e usávamos para recuperar o atraso no trabalho de laboratório. Também trocávamos conhecimentos em outros aspectos, como cozinha. Aprendi a fazer fufu e os ensinei a fazer omeletes espanhóis. Cientificamente, Gostei de treinar os assistentes de pesquisa tanto na coleta de dados, cura de dados e análises de dados, e a maioria dos participantes agora são co-autores de outras pesquisas relacionadas. "

Em nosso estudo, não avaliamos como as mudanças na diversidade afetam o funcionamento do ecossistema. Contudo, há ampla evidência mostrando que diminui no funcional, diversidade taxonômica e filogenética pode causar perda de funções florestais, como captação de recursos, ciclagem e produção de biomassa e resiliência a um clima em mudança. Portanto, as funções do ecossistema das comunidades que apresentam diminuições em todas as três facetas da diversidade podem ser especialmente vulneráveis ​​sob um clima seco.

Geral, nosso estudo descobriu que comunidades de florestas mais secas sofreram homogeneização da biodiversidade devido a um clima de aquecimento e secagem, o que poderia, em última análise, ter impactos negativos não apenas no funcionamento dos ecossistemas, mas também em sua contribuição para o bem-estar e a subsistência das pessoas.