p Os ecossistemas da superfície terrestre da Terra suportam várias funções e serviços essenciais para a sociedade, como a produção de biomassa, a eficiência da vegetação no uso de luz solar e água, retenção de água e regulação do clima, e, em última instância, segurança alimentar. Mudanças climáticas e ambientais, bem como impactos antrópicos, estão continuamente ameaçando o fornecimento dessas funções. Para entender como os ecossistemas terrestres responderão a esta ameaça, é crucial saber quais funções são essenciais para obter uma boa representação do bem-estar e funcionamento geral dos ecossistemas. Isso é particularmente difícil, uma vez que os ecossistemas são bastante complexos em termos de sua estrutura e suas respostas às mudanças ambientais. p Uma grande rede internacional de pesquisadores, liderado pelo Dr. Mirco Migliavacca no MPI BGC e iDiv na Alemanha, abordou esta questão combinando vários fluxos de dados e métodos. Os cientistas usaram dados ambientais de redes globais de estações de ecossistemas, combinado com observações de satélite, modelos matemáticos, e métodos de descoberta estatística e causal. O resultado é surpreendentemente simples:"Fomos capazes de identificar três indicadores-chave que nos permitem resumir como funcionam os ecossistemas:a produtividade máxima realizada, a eficiência do uso da água, e a eficiência do uso de carbono ”, diz o primeiro autor do estudo, Dr. Migliavacca.

p O indicador de produtividade máxima reflete a capacidade de um determinado ecossistema de absorver CO ₂ . O indicador de uso de água é uma combinação de métricas que representam a eficiência do uso de água do ecossistema, que é o carbono absorvido por quantidade de água transpirada pelas plantas. O indicador de eficiência de uso de carbono reflete o uso de carbono por um ecossistema, que representa o carbono respirado versus o carbono absorvido. As descobertas surpreendentes fizeram a equipe refletir sobre como ecossistemas complexos são, em última análise, impulsionados por um pequeno conjunto de fatores principais, exatamente como foi encontrado, por exemplo, para fotossíntese foliar com base em um punhado de características da folha.

p "Usando apenas esses três fatores principais, podemos explicar quase 72 por cento da variabilidade nas funções do ecossistema, "Migliavacca acrescenta." Com a eficiência do uso da água sendo o segundo fator principal, nossos resultados enfatizam a importância da disponibilidade de água para o desempenho dos ecossistemas. Isso será crucial para as considerações de impacto da mudança climática, "diz o último autor, Prof Dr. Markus Reichstein, diretor do departamento de Integração Biogeoquímica da MPI BGC e iDiv.

p Os pesquisadores inspecionaram as taxas de câmbio do dióxido de carbono, vapor de água, e energia em 203 estações de monitoramento em todo o mundo que pertencem à rede FLUXNET, uma rede colaborativa de várias equipes de pesquisa e locais de campo que coletam e compartilham seus dados. Os locais selecionados cobrem uma grande variedade de zonas climáticas e tipos de vegetação. Para cada site, eles calcularam um conjunto de propriedades funcionais dos ecossistemas, e também incluiu cálculos sobre as variáveis ​​médias de clima e disponibilidade de água no solo, bem como características da vegetação e dados de satélite sobre a biomassa da vegetação.

p Os três indicadores funcionais identificados dependem criticamente da estrutura da vegetação, isso é vegetação verde, teor de nitrogênio das folhas, altura da vegetação, e biomassa. Este resultado destaca a importância da estrutura do ecossistema, que pode ser moldado por distúrbios e manejo florestal no controle das funções do ecossistema. Ao mesmo tempo, a eficiência do uso de água e carbono também depende criticamente do clima e, em parte, da aridez, que aponta para o papel crítico das mudanças climáticas para o funcionamento futuro do ecossistema. "Nossa análise exploratória serve como uma etapa crucial para o desenvolvimento de indicadores para o funcionamento e saúde do ecossistema, "resume Reichstein, "adicionando a uma avaliação abrangente da resposta dos ecossistemas mundiais às mudanças climáticas e ambientais."