À medida que os dias encurtam e as temperaturas caem no hemisfério norte, as folhas começam a girar. Podemos desfrutar de cores outonais gloriosas enquanto as folhas ainda estão nas árvores e, mais tarde, chutando um vermelho, carpete marrom e dourado ao caminhar.

Quando as temperaturas sobem novamente na primavera, a estação de crescimento das árvores recomeça. Ao longo dos meses mais quentes, as árvores retiram o dióxido de carbono da atmosfera e o armazenam em moléculas complexas, liberando oxigênio como um subproduto. Esse, em poucas palavras, é o processo de fotossíntese. Quanto mais fotossíntese, quanto mais carbono é guardado.

Sabemos que o dióxido de carbono é um dos principais impulsionadores das mudanças climáticas, então, quanto mais isso pode ser retirado da atmosfera pelas plantas, o melhor. Com o clima mais quente levando a uma estação de crescimento mais longa, alguns pesquisadores sugeriram que mais dióxido de carbono seria absorvido por árvores e outras plantas do que em épocas anteriores. Mas um novo estudo virou essa teoria de ponta-cabeça e pode ter efeitos profundos sobre como nos adaptamos às mudanças climáticas.

Alcançando o limite

Os pesquisadores, liderado por Deborah Zani no Instituto Federal Suíço de Tecnologia, estudou o grau em que o momento das mudanças de cor nas folhas das árvores no outono era determinado pelo crescimento da planta na primavera e no verão anteriores.

A temperatura e a duração do dia eram tradicionalmente aceitas como os principais determinantes de quando as folhas mudavam de cor e caíam, levando alguns cientistas a supor que o aquecimento das temperaturas atrasaria esse processo até o final da temporada. Estudando espécies de árvores decíduas europeias, incluindo castanha-da-índia, bétula prateada e carvalho inglês, os autores do novo estudo registraram quanto carbono cada árvore absorveu por temporada e como isso afetou quando as folhas caíram.

Usando dados do Pan European PhenologyProject, que rastreou algumas árvores por até 65 anos, os pesquisadores descobriram em seu estudo observacional de longo prazo que, à medida que a taxa de fotossíntese aumentava, as folhas mudaram de cor e caíram no início do ano. Para cada 10% de aumento na atividade fotossintética durante a temporada de crescimento de primavera e verão, árvores perdem suas folhas, na média, oito dias antes.

Experimentos de clima controlado em faia européia de cinco anos e árvores Meadowsweet japonesas sugerem o que pode estar por trás desse resultado inesperado. Nestes ensaios, as árvores foram expostas a pleno sol, meia sombra ou sombra total. Os resultados mostram que há um limite para a quantidade de fotossíntese que uma árvore pode realizar durante a estação de crescimento. Pense nisso como encher um balde com água. Isso pode ser feito lentamente ou rapidamente, mas uma vez que o balde está cheio, não há para onde ir mais água.

Esta pesquisa mostra que as árvores decíduas podem absorver apenas uma determinada quantidade de carbono a cada ano e, uma vez que esse limite é alcançado, nada mais pode ser absorvido. Nesse ponto, as folhas começam a mudar de cor. Este limite é definido pela disponibilidade de nutrientes, particularmente nitrogênio, e a estrutura física da própria planta, particularmente os vasos internos que movem a água e os nutrientes dissolvidos. O nitrogênio é um nutriente essencial que as plantas precisam para crescer, e geralmente é a quantidade de nitrogênio disponível que limita o crescimento total. É por isso que os agricultores e jardineiros usam fertilizantes de nitrogênio, para superar essa limitação.

Juntos, essas restrições significam que a absorção de carbono durante a estação de crescimento é um mecanismo de autorregulação em árvores e plantas herbáceas. Só um certo limite de carbono pode ser absorvido.

Cores do outono anteriores

Em um mundo com níveis crescentes de carbono na atmosfera, essas novas descobertas implicam que o clima mais quente e as estações de cultivo mais longas não permitirão que as árvores decíduas temperadas absorvam mais dióxido de carbono. O modelo preditivo do estudo sugere que em 2100, quando as temporadas de crescimento das árvores são esperadas entre 22 e 34 dias a mais, as folhas cairão das árvores três a seis dias antes do que agora.

Isso tem implicações significativas para a modelagem de mudanças climáticas. Se aceitarmos que a quantidade de carbono absorvido por árvores decíduas em países com temperatura como o Reino Unido permanecerá a mesma a cada ano, independentemente da estação de crescimento, os níveis de dióxido de carbono aumentarão mais rapidamente do que se esperava. A única maneira de mudar isso será aumentar a capacidade das árvores de absorver carbono.

As plantas que não são limitadas pela quantidade de nitrogênio disponível podem crescer por mais tempo no clima cada vez mais quente. Estas são as árvores que podem tirar nitrogênio do ar, como amieiro. Mas essas espécies ainda perderão suas folhas mais ou menos na mesma hora de sempre, graças a menos luz do dia e temperaturas mais frias.

Mas no lado positivo, com a perspectiva de algumas árvores perderem suas folhas mais cedo e outras perdê-las no momento em que fazem agora, pode haver a perspectiva de cores outonais prolongadas - e mais tempo para chutarmos as folhas.

Este artigo foi republicado de The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.