A capacidade da Terra de absorver quase um terço das emissões de carbono causadas pelo homem através das plantas pode ser reduzida à metade nas próximas duas décadas no atual ritmo de aquecimento, de acordo com um novo estudo em Avanços da Ciência por pesquisadores da Northern Arizona University, o Woodwell Climate Research Center e a University of Waikato, Nova Zelândia. Usando mais de duas décadas de dados de torres de medição em todos os principais biomas do mundo, a equipe identificou um ponto crítico de temperatura além do qual a capacidade das plantas de capturar e armazenar carbono atmosférico - um efeito cumulativo conhecido como "sumidouro de carbono terrestre" - diminui à medida que as temperaturas continuam a subir.

A biosfera terrestre - a atividade das plantas terrestres e dos micróbios do solo - faz grande parte da "respiração da Terra, "trocando dióxido de carbono e oxigênio. Ecossistemas em todo o mundo puxam dióxido de carbono por meio da fotossíntese e o liberam de volta para a atmosfera por meio da respiração de micróbios e plantas. Nas últimas décadas, a biosfera geralmente absorve mais carbono do que liberou, mitigando as mudanças climáticas.

Mas, à medida que as temperaturas recordes continuam a se espalhar por todo o globo, isso pode não continuar; o NAU, Os pesquisadores do Woodwell Climate e Waikato detectaram um limite de temperatura além do qual a absorção de carbono pelas plantas diminui e a liberação de carbono acelera.

Autor principal Katharyn Duffy, um pesquisador de pós-doutorado na NAU, notaram quedas acentuadas na fotossíntese acima deste limite de temperatura em quase todos os biomas do globo, mesmo depois de remover outros efeitos, como água e luz solar.

"A Terra tem uma febre cada vez maior, e muito parecido com o corpo humano, sabemos que cada processo biológico tem uma gama de temperaturas nas quais funciona de maneira ideal, e aqueles acima dos quais a função se deteriora, "Duffy disse." Então, queríamos perguntar, quanto as plantas podem suportar? "

Este estudo é o primeiro a detectar um limite de temperatura para a fotossíntese a partir de dados observacionais em escala global. Embora os limites de temperatura para fotossíntese e respiração tenham sido estudados em laboratório, os dados do Fluxnet fornecem uma janela sobre o que os ecossistemas em toda a Terra estão realmente experimentando e como eles estão respondendo.

"Sabemos que a temperatura ótima para os humanos fica em torno de 37 graus Celsius (98 graus Fahrenheit), mas nós, na comunidade científica, não sabíamos quais eram esses ótimos para a biosfera terrestre, "Duffy disse.

Ela se juntou a pesquisadores da Woodwell Climate e da Universidade de Waikato, que recentemente desenvolveu uma nova abordagem para responder a essa pergunta:Teoria da Taxa MacroMolecular (MMRT). Com base nos princípios da termodinâmica, O MMRT permitiu aos pesquisadores gerar curvas de temperatura para todos os principais biomas e o globo.

Os resultados foram alarmantes.

Os pesquisadores descobriram que os "picos" de temperatura para a absorção de carbono - 18 graus C para as plantas C3 mais difundidas e 28 graus C para plantas C4 - já estão sendo excedidos na natureza, mas não vi nenhuma verificação de temperatura na respiração. Isso significa que em muitos biomas, o aquecimento contínuo fará com que a fotossíntese diminua enquanto as taxas de respiração aumentam exponencialmente, inclinando o equilíbrio dos ecossistemas de sumidouro de carbono para fonte de carbono e acelerando as mudanças climáticas.

"Diferentes tipos de plantas variam nos detalhes de suas respostas à temperatura, mas todos mostram declínios na fotossíntese quando fica muito quente, "disse o co-autor da NAU, George Koch.

Agora mesmo, menos de 10 por cento da biosfera terrestre experimenta temperaturas além desse máximo fotossintético. Mas na taxa atual de emissões, até metade da biosfera terrestre pode experimentar temperaturas além desse limite de produtividade em meados do século - e alguns dos biomas mais ricos em carbono do mundo, incluindo florestas tropicais na Amazônia e sudeste da Ásia e Taiga na Rússia e Canadá, estará entre os primeiros a atingir esse ponto de inflexão.

"A coisa mais surpreendente que nossa análise mostrou é que a temperatura ótima para a fotossíntese em todos os ecossistemas era tão baixa, "disse Vic Arcus, um biólogo da Universidade de Waikato e co-autor do estudo. "Combinado com o aumento da taxa de respiração do ecossistema ao longo das temperaturas que observamos, nossos resultados sugerem que qualquer aumento de temperatura acima de 18 graus C é potencialmente prejudicial para o sumidouro de carbono terrestre. Sem limitar o aquecimento para permanecer nos níveis ou abaixo dos estabelecidos no Acordo Climático de Paris, o sumidouro de carbono da terra não continuará a compensar nossas emissões e nos ganhar tempo. "