Quando se trata do clima do mundo, na última década, a Terra continua nos enviando seu chamado de sereia de verão.
Anualmente, tem sido principalmente um caso de prestar atenção ao calor e repetir. De acordo com a NASA, dezenove dos anos mais quentes ocorreram desde 2000, com 2016 e 2020 empatados como os mais quentes já registrados. Este verão já está fazendo manchetes em todo o mundo, com o Reino Unido escaldando além de 40 graus Celsius (104,5 Fahrenheit) pela primeira vez.

Mais extremos climáticos estão ocorrendo. Os degelos anteriores afetam as áreas de alta altitude, os incêndios florestais graves estão aumentando, enquanto os pulsos de chuva, seguidos por períodos secos, estão se tornando a norma. Mas se ondas de calor e secas severas são tendências que continuarão ocorrendo em todo o mundo, o que o futuro trará para as florestas temperadas e as regiões agrícolas do mundo?

Os cientistas estão analisando as adaptações únicas da vida no deserto, que funcionam por seu próprio conjunto de regras há muito consideradas exclusivas de áreas secas. Agora, uma nova pesquisa de uma equipe internacional de cientistas sugere que a mudança climática está fazendo com que esses "mecanismos de terra seca" afetem cada vez mais as áreas mais úmidas da Terra, como as terras agrícolas e as florestas das regiões temperadas.

Para prever melhor como as áreas mais úmidas do mundo funcionarão no futuro, a equipe científica recomenda que possamos começar a aplicar as lições aprendidas de como a vida funciona em regiões áridas, de acordo com uma nova pesquisa publicada na revista Nature Ecology and Evolution . O estudo foi liderado por Jose Grünzweig da Universidade Hebraica de Jerusalém e co-autoria de Heather Throop da Universidade Estadual do Arizona.

“Os novos insights podem contribuir para o avanço de nossa capacidade adaptativa para resistir a extremos climáticos e diminuir seus impactos na natureza e nas pessoas”, disse Throop, professor com uma nomeação conjunta na Escola de Exploração da Terra e do Espaço da ASU e na Escola de Ciências da Vida.

Estimulada por uma recente reunião da Federação Ecológica Europeia, a equipe compilou uma lista das regras únicas de vida que conduzem os ecossistemas de terras secas. Atualmente, mais de um terço da área terrestre da Terra são terras secas. Muitos desses processos-chave foram considerados relevantes apenas para regiões áridas, incluindo:

• ciclo rápido entre condições úmidas e secas que influenciam a atividade de plantas e animais,
• redistribuição da água nos solos pelas raízes das plantas,
• e formação de crostas vivas na superfície do solo por organismos microscópicos.

No geral, a equipe identificou uma dúzia de mecanismos diferentes de terra seca que afetam vários processos, incluindo distribuição de vegetação, crescimento de plantas, fluxo de água, balanço de energia, ciclagem de carbono e nutrientes e decomposição de material morto.

“Esses mecanismos de terra seca são controlados por fatores ambientais, como radiação solar intensa, altas temperaturas, grandes áreas nuas entre as plantas e disponibilidade inconsistente de água”, disse Throop.

Os mecanismos também foram categorizados como mais propensos a serem de resposta rápida - aqueles que poderíamos esperar ver ocorrendo a partir de secas de curto prazo (por exemplo, ciclos seco-úmido, calor e luz solar quebrando material morto) e de resposta lenta - aqueles que aconteceria após décadas de condições secas (por exemplo, formação de crosta viva nos solos) como resultado de mudanças na distribuição das plantas.

“No artigo, apresentamos esses 12 mecanismos diferentes de terras áridas que são realmente processos de rotina em terras áridas, mas não são comumente encontrados em sistemas úmidos”, disse Throop. "E então nós os categorizamos no artigo com base na probabilidade de que isso aconteça em sistemas mais úmidos no futuro. Que tipo de mudanças seriam necessárias para começarmos a vê-los em sistemas mais úmidos?"

O que está claro para os pesquisadores é que um novo padrão sem precedentes está surgindo, considerado ausente ou insignificante na maioria dos biomas da Terra. Esses mecanismos de terra seca estão agora, com frequência crescente, ocorrendo em regiões temperadas. No futuro, estes também provavelmente aumentarão em frequência e se tornarão mais relevantes devido às condições mais quentes e secas das mudanças climáticas.

Por exemplo, grande parte da Europa experimentou uma seca severa e uma onda de calor no verão de 2018. Como resultado, a baixa cobertura vegetal em campos agrícolas durante esse período provavelmente levou a processos biológicos semelhantes a desertos ocorrendo nesses locais geralmente úmidos (veja a imagem aérea da Dinamarca ).

"Muito do milho e da agricultura irrigada sofreram", disse Throop. “Houve uma diminuição drástica do crescimento das plantas nesses sistemas, o que leva a uma maior exposição do solo nu na superfície que não é coberta por plantas”.

Para entender melhor as possíveis ramificações futuras dos mecanismos de terras áridas em coisas como distribuição de vegetação e decomposição de material morto, a equipe pegou os dados de suas terras áridas e os modelou para mostrar como as forças que impulsionam as terras áridas se aplicarão cada vez mais a regiões temperadas sob condições climáticas futuras.

“Podemos usar modelos matemáticos para prever como os sistemas se comportarão em condições mais secas ou mais quentes, mas geralmente assumimos que as regras de operação permanecerão as mesmas, mesmo que o clima mude”, disse Throop. "Mas agora, o que nossos modelos realmente não levam em conta é e se as regras pelas quais o sistema funciona mudarem?"

O que aconteceu quando eles levaram totalmente em consideração sua dúzia de mecanismos de terra firme? Os resultados, consequências iniciais e de longo prazo foram impressionantes. Por exemplo, seus modelos preveem que a área total não seca com temperatura média do solo superficial de>40 C (>104 F) deve aumentar em cerca de 17 milhões de km ² (aproximadamente igual à área total dos EUA e do Brasil) até o final do século.

“A decomposição de material morto é importante nos ecossistemas, pois libera nutrientes para o crescimento de novas plantas”, disse Throop. "Normalmente, em sistemas úmidos, essa decomposição é impulsionada por organismos como bactérias que consomem o material morto. Em sistemas secos, as regras são diferentes - temos muito mais influência da luz solar e das altas temperaturas decompondo o material que está na superfície."

"Então, em vez de ter a biologia conduzindo esse declínio, temos processos físicos conduzindo-o", disse Throop. "Uma das grandes diferenças com os sistemas secos é que, como você não tem muitas plantas, há muito espaço aberto e muita redistribuição, com coisas como folhas mortas soprando na superfície do solo e se acumulando de forma desigual. sistemas úmidos, essas coisas permanecem no lugar e você tem uma distribuição muito mais uniforme de recursos."

As condições de solo seco causarão o surgimento de alguns mecanismos de terra seca, como a redistribuição da água do solo através das raízes das plantas. Outros mecanismos responderão às mudanças na vegetação, com vegetação mais esparsamente distribuída, aumentando a prevalência de microrganismos que formam crostas na superfície do solo e aumentando o papel da luz solar na quebra de folhas mortas.

“O que também está claro é que algumas dessas mudanças projetadas ocorrerão em regiões com grandes populações humanas e, portanto, afetarão significativamente o bem-estar da sociedade nessas regiões”, disse Throop. “Precisaremos de pesquisa e monitoramento contínuos sobre o funcionamento do ecossistema sob crescente frequência e gravidade de secas e ondas de calor para melhorar nossa compreensão dos processos emergentes subjacentes”.

Em última análise, os pesquisadores esperam que uma melhor compreensão desses sistemas desérticos exclusivamente adaptados leve a sociedade a definir expectativas realistas para o futuro de áreas historicamente temperadas e úmidas – antes que seja tarde demais para atender ao chamado da Mãe Natureza. + Explorar mais

Para uma compreensão mais abrangente das mudanças de aridez nas terras secas globais