Tempestades aceleram a rotatividade do carbono na Floresta Amazónica

A floresta amazónica guarda uma fatia enorme do carbono existente na vegetação mundial. No entanto, o tempo durante o qual esse carbono permanece “preso” em árvores vivas depende de um factor que tem sido muito menos observado do que seria expectável.

Para perceber isso, uma equipa de investigadores decidiu analisar a rapidez com que a floresta se renova - árvores que morrem, tombam e são substituídas.

Os resultados mostram que essa renovação está a acelerar: o carbono está a circular pela Amazónia mais depressa do que antes e o principal motor não é a seca. São as tempestades.

O trabalho foi liderado por investigadores do South China Botanical Garden (SCBG), da Chinese Academy of Sciences, em colaboração com a Cornell University e várias outras instituições internacionais.

Porque é que o tempo de residência do carbono importa

As florestas tropicais concentram mais de 60% da biomassa vegetal do planeta. Na prática, funcionam como um dos sistemas de armazenamento de carbono mais importantes da Terra.

Estas florestas retiram CO2 da atmosfera e mantêm-no retido em madeira, raízes e folhas durante anos ou mesmo décadas.

Mas esse armazenamento não é permanente, nem está assegurado. Depende do tempo que o carbono efectivamente permanece no sistema antes de regressar à atmosfera quando as árvores morrem e se decompõem.

É a isto que os investigadores chamam “tempo de residência do carbono”, um indicador ligado directamente à rotatividade da biomassa - a taxa a que a vegetação é substituída através de crescimento e morte.

Mortalidade das árvores e rotatividade do carbono

Numa floresta onde as árvores vivem séculos e caem raramente, o carbono mantém-se armazenado durante muito tempo.

Já numa floresta onde as árvores morrem mais cedo e com maior frequência, o carbono regressa mais rapidamente à atmosfera, enfraquecendo o papel da floresta como amortecedor climático de longo prazo.

A maior parte da investigação sobre os sumidouros de carbono nas florestas tropicais tem privilegiado a vertente da produtividade - a velocidade a que as árvores crescem e capturam carbono.

Em contrapartida, a mortalidade das árvores e a rapidez com que o carbono “vira” no sistema receberam muito menos atenção. Este estudo centrou-se precisamente nesse lado frequentemente negligenciado.

Nova abordagem para mapear a Amazónia

Um dos grandes obstáculos para compreender a dinâmica do carbono em toda a Amazónia é a escala. A floresta é imensa, ecologicamente complexa e muito variável no espaço.

Parcelas de campo individuais espalhadas pela região permitem conhecer bem locais específicos, mas não conseguem captar, por si só, padrões de grande escala ao longo de milhões de quilómetros quadrados de floresta.

“Dada a elevada complexidade e heterogeneidade espacial dos ecossistemas de florestas tropicais, parcelas de campo limitadas não conseguem captar plenamente padrões espaciais de grande escala e factores ambientais que condicionam a rotatividade do carbono da biomassa”, afirmou o autor principal do estudo, Donghai Wu, da Cornell.

Para contornar este problema, a equipa combinou dados de teledetecção por satélite com observações de longo prazo em parcelas florestais, estimando assim as taxas de mortalidade das árvores em toda a Amazónia.

Depois, construiu um mapa espacialmente detalhado do tempo de rotatividade do carbono da biomassa e aplicou modelos interpretáveis de aprendizagem automática para identificar que factores ambientais estavam por detrás dos padrões observados.

Estimativas mais fiáveis do armazenamento de carbono

As conclusões apontaram para um resultado inesperado - e que põe em causa algumas ideias dominantes na área.

As tempestades convectivas - eventos meteorológicos extremos caracterizados por precipitação intensa de curta duração e ventos fortes - revelaram-se um factor mais determinante da rotatividade do carbono da biomassa do que indicadores de stress associados à seca.

Estas tempestades danificam fisicamente e matam árvores, acelerando a taxa a que o carbono sai do reservatório da vegetação e entra na atmosfera.

À medida que a atmosfera fica mais seca e a actividade de tempestades convectivas aumenta (duas tendências associadas às alterações climáticas), o tempo de residência do carbono na Amazónia encurta.

Assim, a floresta perde carbono não apenas porque as árvores crescem mais lentamente sob stress, mas também porque as tempestades as derrubam mais depressa. Esta diferença é importante para a forma como modelamos o futuro da Amazónia.

Se a atenção tem estado centrada na seca e, afinal, as tempestades forem a alavanca principal, então projecções que não representem adequadamente a dinâmica das tempestades estarão provavelmente a subestimar a rapidez com que a capacidade de armazenamento de carbono da Amazónia pode diminuir.

O que mostram as projecções

A equipa modelou alterações futuras no tempo de rotatividade do carbono da biomassa sob diferentes cenários de emissões.

Num trajecto de baixas emissões, prevê-se que o tempo de rotatividade diminua, em média, cerca de 3% até ao final do século. Num cenário de elevadas emissões, essa redução pode atingir 15%.

Uma redução de 15% no tempo em que o carbono permanece retido na vegetação amazónica - numa floresta que concentra mais de 60% da biomassa vegetal do mundo - não é um ajuste pequeno.

Significa um enfraquecimento relevante de um dos mais importantes amortecedores naturais de carbono de que o planeta dispõe.

O retrato espacial também não é uniforme. O tempo de rotatividade do carbono da biomassa varia bastante ao longo da Amazónia, e as respostas aos factores ambientais são fortemente não lineares.

Isto implica que pequenas mudanças nas condições podem desencadear alterações desproporcionadamente grandes na rotatividade em algumas áreas, enquanto outras permanecem relativamente estáveis.

Um dos contributos do estudo é ajudar a identificar que partes da floresta são mais vulneráveis.

Implicações mais amplas do estudo

O significado mais geral do trabalho é que reformula a forma como devemos pensar na Amazónia enquanto sumidouro de carbono.

Não basta acompanhar quanto carbono a floresta absorve. É igualmente necessário saber durante quanto tempo esse carbono se mantém armazenado.

Uma floresta que capta carbono rapidamente, mas também o perde depressa - por danos de tempestades, mortalidade acelerada e decomposição mais rápida - é um amortecedor climático menos fiável do que os números de produtividade, por si só, sugerem.

A correcta contabilização destes processos é relevante para os Modelos do Sistema Terrestre, que actualmente sub-representam os mecanismos de rotatividade do carbono da biomassa.

Uma representação mais realista destas dinâmicas permitiria projecções mais rigorosas sobre quanta regulação climática a Amazónia pode, de forma credível, assegurar sob diferentes cenários futuros e em que ponto essa regulação começa a falhar.

O estudo foi publicado na revista Nature Climate Change.