Nova pesquisa indica que, no futuro, as árvores poderão armazenar menos carbono do que o esperado – Estado do Planeta

É intuitivo pensar que se uma árvore está fotossintetizando, ela também está crescendo. Mas isso não é necessariamente assim – e um novo estudo sobre carvalhospublicado na revista Science Advances, descobriu que mesmo quando fotossintetizam no final do ano, o seu crescimento pára em meados do verão.

Grande parte do armazenamento de carbono a longo prazo que as florestas fornecem depende da conversão das árvores em madeira nova em madeira nova, o carbono que absorvem através da fotossíntese. Muitos investigadores previram que o aumento dos níveis de dióxido de carbono (CO2) atmosférico melhorará a fotossíntese e estimulará o crescimento das árvores, colocando parte desse carbono que aquece o planeta em armazenamento a longo prazo dentro da madeira. No entanto, a dissociação observada entre a fotossíntese e o crescimento sugere que o aumento da absorção de carbono não se traduz necessariamente numa maior produção de madeira. Em vez disso, parte do carbono absorvido pode ser utilizado para produzir folhagem ou em processos metabólicos de curta duração, em vez de ser armazenado a longo prazo, reduzindo a quantidade de carbono armazenado nas florestas em comparação com as expectativas anteriores.

A descoberta tem implicações climáticas.

“Neste momento, a maioria dos modelos assume que se há fotossíntese, há crescimento. Descobrimos que não é esse o caso”, afirma o autor principal Mukund Palat Rao, ecoclimatologista do Observatório Terrestre Lamont-Doherty, que faz parte da Escola Climática de Columbia. “Só porque há mais fotossíntese pode não significar necessariamente mais crescimento de árvores no futuro.”

Durante a fotossíntese, as plantas absorvem CO2 do ar e depois usam a luz solar para impulsionar a conversão de CO2 e água em açúcares. O oxigênio é liberado de volta para a atmosfera enquanto o carbono permanece na planta. Numa árvore, parte desse carbono vai para a biomassa lenhosa do tronco, ramos e raízes. O restante vai para folhagens e frutos e é armazenado temporariamente como amido, ou é convertido em compostos que são liberados no solo para alimentar comunidades microbianas, disponibilizar nutrientes para absorção e defesa contra patógenos.

Neste momento, a maioria dos modelos assume que se tivermos fotossíntese, teremos crescimento. Descobrimos que não é esse o caso.

Mukund Rao, Observatório Terrestre Lamont-Doherty

O carbono armazenado na biomassa lenhosa pode levar décadas, séculos ou mesmo milénios – dependendo das condições – para reentrar na atmosfera, tornando-a um importante sumidouro de carbono. Isso também torna importante compreender a relação entre a fotossíntese e o crescimento das árvores. “Compreender como a fotossíntese e o crescimento estão ligados é muito importante do ponto de vista de compreender como as florestas armazenarão carbono em escalas de tempo longas”, diz Rao.

que a absorção de carbono e o crescimento das árvores podem não ser sinônimos, mas medições detalhadas eram escassas e os mecanismos pouco claros. Para estudar a questão, Rao e seus colegas usaram imagens de satélite de detecção de fotossíntese de árvores em 137 locais no leste dos Estados Unidos e na Califórnia; leituras de instrumentos que forneciam medições hora a hora dos níveis de CO2 nas copas das árvores; e sensores instalados no tronco que produziram medições em tempo real de pequenas flutuações no tamanho das árvores. (As árvores tendem a expandir-se à noite à medida que as raízes absorvem água, depois encolhem ligeiramente durante o dia à medida que transpiram água, com a trajectória de longo prazo a somar-se ao crescimento.) Também se basearam em registos de anéis de crescimento e dados de temperatura desde 1950 até ao presente.

Tudo isto produziu registos diários da fotossíntese, da absorção de carbono e do crescimento das árvores – e os investigadores descobriram que o crescimento dos carvalhos nos seus locais orientais geralmente ocorria de Maio a Julho, embora as árvores continuassem a fotossintetizar até Outubro. Aproximadamente 36% de toda a assimilação de carbono através da fotossíntese ocorreu após a interrupção do crescimento no final do verão. Nas localidades da Califórnia, o carvalho cresceu de dezembro a abril, mas o crescimento desacelerou em meados do verão e cessou em agosto, mesmo com a continuação da fotossíntese. Cerca de 26% da absorção anual de carbono dessas árvores ocorreu após a cessação do crescimento.

Isto faz sentido mecanicamente: quando a água é escassa, as árvores perdem a pressão interna da água de que necessitam para crescer. “No momento em que temos condições secas e quentes, a atividade de crescimento pára instantaneamente, enquanto a fotossíntese parece continuar a uma taxa ligeiramente inferior”, diz Rao.

Uma fração desse carbono pós-crescimento é usada para impulsionar o crescimento no ano seguinte, diz Rao. O restante é usado para cultivar novas folhas e raízes ou é oxidado para manter as células vivas durante o inverno. Não se sabe exactamente quanto é sequestrado a longo prazo na biomassa lenhosa e quanto é libertado em escalas de tempo mais curtas, mas parece provável que as projecções de árvores que crescem e armazenam mais carbono num mundo mais quente e saturado de CO2 terão de ser revistas.

Os investigadores também observaram que a dissociação entre a fotossíntese e o crescimento era especialmente pronunciada nos anos em que os climas locais eram mais variáveis, oscilando entre extremos húmidos e secos. Espera-se que esse padrão se torne mais comum à medida que o clima muda.

Rao e os seus colegas estão agora a estudar se a dissociação entre fotossíntese e crescimento está a ocorrer noutras espécies de árvores, ecossistemas e regiões. Rao espera que a dissociação seja encontrada em graus variados em diferentes tipos de florestas e climas, mas “ainda não tenho respostas”, diz ele. “Ainda há muitas questões a serem abordadas.”

Além de Rao, os co-autores de Lamont incluem Kevin Griffin e Laia Andreu-Hayles, bem como colegas da UC Davis, da Universidade da Virgínia, de Cornell, de Harvard e de outras instituições nos Estados Unidos, Europa e Argentina.