Uma floresta de choupos adjacente ao rio Oldman em Lethbridge em Alberta, Canadá. Em um estudo de 2021, pesquisadores apresentam novas técnicas para modelar o impacto das mudanças climáticas nas matas ciliares deste tipo, concentrando-se em uma região próxima desta floresta. Crédito:Lawrence B. Flanagan
Você não pode ver isso acontecendo. Mas o que acontece embaixo do solo em uma floresta é muito importante para determinar seu destino.
Em um novo estudo, os cientistas concluem que o fluxo lateral da água através do solo pode ter um impacto importante na forma como as matas ciliares respondem às mudanças climáticas. Os modelos usados para prever a situação futura das florestas normalmente não levam em consideração esse fator, mas deveriam, pesquisadores dizem.
"Não tem havido muita atenção sobre as águas subterrâneas e como o movimento da água de um local para outro abaixo do solo pode afetar as perspectivas de sobrevivência das plantas, tornando alguns locais mais secos, e outros mais úmidos, "diz o autor principal Xiaonan Tai, Ph.D., professor assistente de ciências biológicas no New Jersey Institute of Technology. "A água subterrânea é uma fonte oculta de água para os ecossistemas que as pessoas negligenciaram ao longo dos anos:é muito difícil de observar e quantificar, só porque não podemos ver. A contribuição de nossa nova pesquisa é começar a caracterizar os processos laterais de água subterrânea e quantificar o quanto eles podem ter um papel em termos de influenciar o futuro das florestas. "
O estudo foi publicado em julho em Cartas de Pesquisa Ambiental , com base em temas de pesquisa que Tai explorou como um Ph.D. estudante de geografia na Universidade de Buffalo, onde ela completou seu doutorado em 2018.
O novo artigo se concentra na incorporação de informações sobre hidrologia de subsuperfície em modelos computacionais que prevêem o futuro destino das florestas.
"Nossa pesquisa mudará fundamentalmente a maneira como a comunidade de modelagem de sistemas terrestres pensará sobre os impactos das futuras secas das mudanças climáticas nas florestas, "diz Scott Mackay, Ph.D., Professor e catedrático de geografia da UB e professor de meio ambiente e sustentabilidade. "Em essência, os vários modelos de vegetação que existem hoje assumem que o mundo é plano. Nosso modelo muda a história, permitindo que a água seja movida lateralmente abaixo da superfície, ao mesmo tempo em que modelam as respostas fisiológicas das árvores na paisagem. "
Uma floresta de choupos adjacente ao Rio Red Deer em Alberta, Canadá. Em um estudo de 2021, pesquisadores apresentam novas técnicas para modelar o impacto das mudanças climáticas em matas ciliares desse tipo. Visível na foto é uma torre de fluxo de covariância turbulenta - um tipo de instalação científica que foi usada no novo estudo. Crédito:Laurens J. Philipsen
Além de Tai e Mackay, autores do novo estudo incluem Martin D. Venturas, Ph.D., na Universidade Politécnica de Madrid; Paul D. Brooks, da Universidade de Utah; e Lawrence B. Flanagan, Ph.D., na Universidade de Lethbridge. A pesquisa foi financiada pela U.S. National Science Foundation.
O papel modela futuros potenciais para uma floresta ribeirinha de algodão em Alberta, Canadá, concentrando-se em um período de 20 anos no final do século 21. As matas ciliares são ecossistemas comuns localizados próximos a um corpo d'água, como um riacho ou lagoa.
A sabedoria convencional sugere que, à medida que os níveis de dióxido de carbono nas florestas aumentam, minúsculos poros nas folhas - chamados estômatos - não precisarão se abrir tanto para absorver o dióxido de carbono que as plantas precisam para a fotossíntese. Esse, por sua vez, levará a uma redução na perda de água, que ocorre através dos estômatos.
Mas o novo estudo sugere que a quantidade de água economizada para uso futuro pode não ser tão grande quanto o previsto:"Depois de introduzir o fluxo de água lateral subsuperficial, ainda há água economizada extra, mas essa água economizada não permanecerá toda local, "Diz Tai." Parte disso vai se afastar, e assim que acabar, as plantas não poderão usá-lo em secas futuras. "
Além disso, modelos que não consideram o fluxo de água horizontal podem superestimar outros riscos de mortalidade, Mackay diz.
"Dentro do solo, a água pode se mover em todas as direções, desde áreas com alto teor de água até áreas com baixo teor de água, ", diz ele." Isso é pronunciado em paisagens montanhosas porque a água se move de alta para baixa altitude, e em estreita proximidade com corpos d'água, como aquele que se encontra em várzeas de rios.
"Movendo a água horizontalmente, locais que, de outra forma, estariam muito secos quando a chuva parasse e ficassem mais úmidos, while areas that are typically wet can afford to give up some water without harming the plants."
The big-picture message of the research? If scientists and policymakers want to understand how riparian forests will fare in a warming world, they'll need to think more about hydrology and the hard-to-see processes that occur beneath the forest floor.
