O aumento da mortalidade de árvores pode estar reduzindo a capacidade de muitas florestas em todo o mundo de reter carbono puxando gases do efeito estufa do ar. Para entender adequadamente o que isso significa para os orçamentos de carbono, os cientistas precisam resolver o enigma de por que as árvores estão morrendo - e como elas respondem às mudanças.

'Há observações generalizadas de aumento da mortalidade de árvores devido às mudanças climáticas e uso da terra, 'de acordo com novas pesquisas. Isso parece estar transformando habitats florestais, com as árvores ficando mais jovens e mais baixas em muitas florestas, acrescentam os autores.

As estimativas sugerem que as florestas absorveram até 30% das emissões antrópicas de carbono nas últimas décadas. Embora os efeitos gerais da perda de árvores no ciclo do carbono sejam complexos, porque as árvores velhas e as novas que as substituem absorvem o carbono em taxas diferentes, o aumento da mortalidade parece estar afetando a capacidade das florestas de reter carbono.

Os pesquisadores no novo estudo pensam que as taxas de mortalidade mais altas podem começar a superar a capacidade de árvores remanescentes e novas de manter essa absorção no mesmo nível - e potencialmente levar a uma redução geral da cobertura do dossel e da biomassa.

'É bastante preocupante, porque no momento, duas a três de cada 10 moléculas de dióxido de carbono na atmosfera voltam para as florestas, mas não sabemos como isso vai continuar no futuro, 'disse o Dr. Thomas Pugh, um cientista ambiental da Universidade de Birmingham, REINO UNIDO.

Embora a tendência de aumento da mortalidade e a mudança na composição das árvores nas florestas tenham sido evidentes em estudos mais localizados, a revisão da literatura da equipe e a análise de dados de mudanças no uso da terra indicaram que isso está acontecendo em uma base ampla, ele diz.

Dr. Pugh aponta, Contudo, que não é possível dizer ainda se isso está ocorrendo em todos os lugares porque muitos locais ainda não foram estudados. 'O que estamos mostrando é que se você olhar para todas as florestas, essas tendências são generalizadas, embora lugares diferentes estejam se movendo em ritmos diferentes. '

Morte de árvore

Mais pesquisas são necessárias para entender como as mudanças florestais se relacionam com as perspectivas futuras de armazenamento de carbono. Muitos estudos analisaram os efeitos relacionados à fotossíntese no armazenamento, mas outra peça crítica do quebra-cabeça é entender as taxas e as causas da morte de árvores em larga escala.

Até agora, obter uma imagem global disso tem sido surpreendentemente difícil, diz o Dr. Pugh.

Em parte, isso ocorre porque as árvores podem viver centenas de anos - e mesmo que você consiga observar a morte, a causa muitas vezes não é clara, ele diz. Se você conseguir essa informação para uma árvore, você precisa fazer milhares de observações para entender as tendências.

'Da mesma forma, sabemos quanto tempo certas espécies de árvores podem viver, mas não sabemos quanto tempo eles normalmente vivem, 'Dr. Pugh acrescentou.

Um projeto que ele lidera chamado TreeMort, que estava envolvido na nova pesquisa, está tentando melhorar a compreensão da expectativa de vida combinando medições feitas nas últimas quatro décadas a partir de uma ampla gama de fontes, incluindo estudos locais, inventários florestais, dados de características de plantas e observações de satélite. Só recentemente informações suficientes foram reunidas para realmente fazer isso, ele diz.

Até aqui, a equipe obteve informações sobre as causas mais visíveis de morte, descobrindo que cerca de 12% da mortalidade de árvores em termos de perda de biomassa em todo o mundo é causada por grandes perturbações, como incêndios, desenraizamento em grande escala de árvores pelo vento, colheita e surtos de pragas.

'Eu esperava que eventos de grande escala representassem uma fração maior no geral, - disse o Dr. Pugh. 'Eles têm um grande impacto na paisagem, mas acontece que em muitas florestas, a maior parte da ação está acontecendo em escalas menores. '

Pragas, como besouros da casca, junto com incêndios, vento e colheita, são responsáveis ​​por eventos de destruição em grande escala nas florestas, mas estes representam apenas cerca de 12% das mortes de árvores. Crédito da imagem - Thomas Pugh

Ao mesmo tempo, ele ficou surpreso em um estudo separado com a extensão na qual as árvores na Europa pareciam morrer de maneira "esmagadora" por causa da colheita.

O próximo passo, ele diz, é obter uma melhor compreensão das causas e do tempo dos 88% restantes de eventos menos visíveis, como a colheita em menor escala e o desenraizamento pelo vento, competição com as árvores vizinhas, doença, seca e efeitos climáticos de longo prazo, como temperaturas mais altas.

Nos últimos anos, A equipe do Dr. Pugh tem reunido e padronizado dados de uma grande variedade de estudos, e agora está pronto para dar uma olhada mais de perto.

Ele acredita que obter essas informações sobre a morte de árvores - e adicioná-las à pesquisa sobre os efeitos da fotossíntese e os números das árvores - pode ser um 'divisor de águas' na previsão de orçamentos de carbono com mais precisão. 'Não vamos remover a incerteza de forma alguma ... mas achamos que podemos colocar limites muito mais rígidos neste reservatório de carbono.'

Não apenas isso, mas entender a mortalidade de árvores tem implicações muito mais amplas para mudanças nos ecossistemas florestais no que diz respeito à mistura e diversidade de árvores e animais que eles contêm. 'Isso abre muitas possibilidades para construir um trabalho em cima disso, porque a taxa em que as árvores morrem tem tantas implicações para os ecossistemas, - disse o Dr. Pugh.

Escala menor

Mas ainda temos muito que aprender sobre as árvores em uma escala muito menor para ajudar a melhorar as previsões globais para o armazenamento de carbono ao longo do tempo. As árvores retêm carbono em sua madeira e raízes à medida que crescem, portanto, analisar o crescimento do tecido lenhoso e como isso é afetado pelas variações climáticas pode lançar luz sobre as perspectivas de armazenamento.

O projeto INTREE está procurando fazer isso em florestas temperadas nos Alpes e no Canadá por meio de uma nova abordagem que desenvolveu para analisar a formação de xilema - tecido lenhoso que conduz água e nutrientes.

O método, chamada de 'anatomia qualitativa intra-anel da madeira', envolve novos estudos anatômicos combinados com descobertas anteriores de duas abordagens tradicionais - análise de longo prazo de anéis de árvores anuais ao longo de décadas, e monitoramento sazonal de curto prazo de estacas de madeira semanais sob um microscópio.

Observar os processos em ambas as escalas é fundamental para obter uma visão geral mais abrangente, de acordo com a Dra. Daniele Castagneri, um pesquisador do INTREE no Instituto Federal Suíço para Florestas, Snow and Landscape Research (WSL).

Alguns estudos da equipe já indicaram a importância de sua abordagem. Quando os pesquisadores investigaram como os surtos de mariposa afetaram o larício europeu (Larix decidua) por meio da desfolha - que pode suprimir o crescimento ao impedir a fotossíntese - eles descobriram que estudos anteriores podem ter subestimado a perda de biomassa resultante em cerca de 25%.

Eles também encontraram evidências de que um clima mais quente pode, a longo prazo, ter um impacto geral na redução das taxas de crescimento de árvores em florestas boreais em algumas das latitudes mais ao norte que examinaram no Canadá. Isso contradiz suas expectativas de que as evidências apontariam para árvores naquela região crescendo mais rápido no futuro devido a uma correspondente estação de crescimento mais longa. Os pesquisadores sugerem que isso também pode levar à morte da árvore, onde as árvores morrem a partir de suas pontas.

'À luz das mudanças climáticas, isso significa que mesmo as florestas boreais em um clima relativamente úmido podem enfrentar o estresse da seca, 'disse o Dr. Castagneri.

Embora tais estudos sugiram que alguns efeitos climáticos podem ser maiores do que se pensava anteriormente, ele adverte que atualmente é difícil generalizar devido à necessidade de informações sobre muito mais espécies de árvores e habitats.

Dr. Patrick Fonti, outro pesquisador da WSL que supervisiona INTREE, diz que isso está sendo ajudado por um crescente corpo de pesquisas. 'Estamos chegando perto disso porque existem vários grupos trabalhando na mesma direção, então há cada vez mais dados se juntando, ' ele disse.

Nos próximos um ou dois anos, A INTREE espera vincular suas descobertas em uma escala anatômica mais diretamente ao ciclo do carbono, mas o Dr. Castagneri diz que levará algum tempo antes que isso possa ser feito em uma base global.

'As conexões com o ciclo global do carbono são muito complexas, e escalar do nível da célula para a floresta não pode ser feito facilmente, ' ele disse.

Ele espera que a equipe seja capaz de obter uma boa compreensão quantitativa dos fluxos de carbono e combiná-los com outros grupos para aumentar o entendimento. Talvez então, ele disse, podemos 'ter modelos mais precisos que predizem o que acontecerá com as florestas'.