Por Adrienne Berard
As árvores estão lutando para sequestrar o dióxido de carbono (CO2) que retém o calor em climas mais quentes e secos, o que significa que elas podem não servir mais como uma solução para compensar a pegada de carbono da humanidade à medida que o planeta continua a aquecer, de acordo com um novo estudo liderado por pesquisadores da Penn State.
“Descobrimos que as árvores em climas mais quentes e secos estão essencialmente tossindo em vez de respirar”, disse Max Lloyd, professor assistente de geociências na Penn State e principal autor do estudo publicado recentemente na Proceedings of the National Academy of Sciences . “Eles estão enviando CO2 de volta à atmosfera muito mais do que as árvores em condições mais frias e úmidas.”
Através do processo de fotossíntese, as árvores removem CO2 da atmosfera para produzir novo crescimento. No entanto, sob condições estressantes, as árvores liberam CO2 de volta à atmosfera, um processo denominado fotorrespiração. Com uma análise de um conjunto de dados globais de tecidos de árvores, a equipe de pesquisa demonstrou que a taxa de fotorrespiração é até duas vezes maior em climas mais quentes, especialmente quando a água é limitada. Eles descobriram que o limiar para esta resposta em climas subtropicais começa a ser ultrapassado quando as temperaturas médias diurnas excedem cerca de 68 graus Fahrenheit e piora à medida que as temperaturas sobem ainda mais.
Os resultados complicam uma crença generalizada sobre o papel das plantas em ajudar a retirar, ou utilizar, o carbono da atmosfera, proporcionando novas perspectivas sobre como as plantas poderiam adaptar-se às alterações climáticas. É importante ressaltar que os investigadores observaram que, à medida que o clima aquece, as suas descobertas demonstram que as plantas podem ser menos capazes de extrair CO2 da atmosfera e de assimilar o carbono necessário para ajudar o planeta a arrefecer.
“Desequilibramos este ciclo essencial”, disse Lloyd. “As plantas e o clima estão inextricavelmente ligados. A maior redução de CO2 da nossa atmosfera são os organismos fotossintetizantes. É um grande fator na composição da atmosfera, o que significa que pequenas mudanças têm um grande impacto.”
As plantas absorvem actualmente cerca de 25% do CO2 emitido pelas actividades humanas todos os anos, de acordo com o Departamento de Energia dos EUA , mas esta percentagem deverá diminuir no futuro à medida que o clima aquecer, explicou Lloyd, especialmente se a água for mais escassa.
“Quando pensamos no futuro climático, prevemos que o CO2 aumentará, o que em teoria é bom para as plantas porque essas são as moléculas que elas respiram”, disse Lloyd. “Mas demonstrámos que haverá uma compensação que alguns modelos prevalecentes não consideram. O mundo ficará mais quente, o que significa que as plantas serão menos capazes de absorver esse CO2.”
No estudo, os pesquisadores descobriram que a variação na abundância de certos isótopos de uma parte da madeira chamada grupos metoxil serve como um marcador da fotorrespiração nas árvores. Você pode pensar nos isótopos como variedades de átomos, explicou Lloyd. Assim como você pode ter versões de sorvete de baunilha e chocolate, os átomos podem ter isótopos diferentes com seus próprios “sabores” únicos devido a variações em sua massa. A equipe estudou os níveis do “sabor” metoxil do isótopo em amostras de madeira de cerca de trinta espécimes de árvores de uma variedade de climas e condições em todo o mundo para observar tendências na fotorrespiração. Os espécimes vieram de um arquivo da Universidade da Califórnia, em Berkeley, que contém centenas de amostras de madeira coletadas nas décadas de 1930 e 1940.
“O banco de dados foi originalmente usado para treinar silvicultores sobre como identificar árvores de diferentes lugares ao redor do mundo, então o reaproveitamos para essencialmente reconstruir essas florestas para ver até que ponto elas estavam absorvendo CO2”, disse Lloyd.
Até agora, as taxas de fotorrespiração só podiam ser medidas em tempo real utilizando plantas vivas ou espécimes mortos bem preservados que retivessem hidratos de carbono estruturais, o que significava que era quase impossível estudar a taxa a que as plantas absorviam carbono em escala ou no passado. Lloyd explicou.
Agora que a equipa validou uma forma de observar a taxa de fotorrespiração utilizando madeira, ele disse que o método pode oferecer aos investigadores uma ferramenta para prever quão bem as árvores poderão “respirar” no futuro e como se saíram em climas passados.
A quantidade de dióxido de carbono na atmosfera está a aumentar rapidamente; já é maior do que em qualquer momento dos últimos 3,6 milhões de anos, de acordo com a Administração Oceânica e Atmosférica Nacional . Mas esse período é relativamente recente no tempo geológico, explicou Lloyd.
A equipa irá agora trabalhar para descobrir taxas de fotorrespiração no passado antigo, até dezenas de milhões de anos atrás, usando madeira fossilizada. Os métodos permitirão aos pesquisadores testar explicitamente as hipóteses existentes sobre a influência mutável da fotorrespiração das plantas no clima ao longo do tempo geológico.
“Sou geólogo e trabalho no passado”, disse Lloyd. “Então, se estamos interessados nessas grandes questões sobre como funcionava esse ciclo quando o clima era muito diferente do atual, não podemos usar plantas vivas. Talvez tenhamos que voltar milhões de anos para entender melhor como será o nosso futuro.”
Outros autores do artigo são Rebekah A. Stein, Daniel A. Stolper, Daniel E. Ibarra e Todd E. Dawson da Universidade da Califórnia, Berkeley; Richard S. Barclay e Scott L. Wing do Museu Nacional de História Natural Smithsonian e David W. Stahle da Universidade de Arkansas.
O trabalho foi financiado em parte pelo Instituto Agouron, pela Fundação Heising-Simons e pela Fundação Nacional de Ciência dos EUA.
Fonte:PennState
