Estresse térmico em florestas degradadas no Arco do Desmatamento da Amazônia Brasileira
As florestas da Amazônia brasileira danificadas pelo fogo permanecem cerca de 2,6°C (4,7°F) mais quentes do que as florestas vizinhas intactas ou exploradas seletivamente, e o calor extra pode persistir por pelo menos 30 anos, de acordo com um novo estudo publicado em Environmental Research Letters.
Essas descobertas sugerem que o fogo altera as florestas tropicais de maneiras que retardam sua recuperação e podem enfraquecer sua capacidade de tolerar o estresse climático e armazenar carbono — um papel crucial que essas florestas desempenham na mitigação climática global.
“Estamos descobrindo que as queimadas têm grandes impactos ecológicos em larga escala e que a regeneração está muito mais em risco — é mais lenta ou nem acontece”, disse a autora principal, Savannah S. Cooley, pesquisadora do Centro de Pesquisa Ames da NASA e recém-graduada em doutorado pelo programa de Ecologia, Evolução e Biologia Ambiental (E3B) da Universidade de Columbia. (Cooley foi coorientada por Duncan Menge e Ruth DeFries, professora e reitora cofundadora da Escola de Clima da Universidade de Columbia.)
Ao contrário de ecossistemas adaptados ao fogo, como savanas ou florestas de pinheiros , as florestas tropicais da Amazônia evoluíram em condições úmidas, onde incêndios naturais eram raros. Como resultado, muitas espécies de árvores tropicais não desenvolveram características para tolerar ou se recuperar dos danos causados pelo fogo.
Além de serem, em média, mais quentes, as florestas queimadas na área de estudo apresentaram maior instabilidade térmica. Em comparação com florestas exploradas seletivamente ou intactas, elas apresentaram maiores flutuações diárias de temperatura e maior probabilidade de ultrapassar limites fisiológicos que prejudicam a função das árvores. Durante o pico de calor da estação seca, quase 87% das folhas expostas à luz solar em florestas queimadas perdem mais energia da respiração do que ganham da fotossíntese, em comparação com 72% a 74% em florestas exploradas seletivamente ou intactas.
Florestas queimadas também tiveram 10 vezes mais probabilidade de ultrapassar o limite de danos duradouros.
Essas diferenças de temperatura refletem mudanças fundamentais na estrutura da floresta, que deixam as áreas queimadas mais vulneráveis ao calor. Os incêndios afinam o dossel superior, removem a vegetação de nível médio e inferior e reduzem a área foliar, diminuindo a sombra e a transpiração que normalmente resfriam uma floresta. A redução da quantidade de folhas permite que a luz solar aqueça as superfícies expostas e o ar próximo ao dossel.
As queimadas também criam bordas próximas à terra desmatada, permitindo que o ar mais quente se mova para dentro. A floresta retém esse calor extra até que suas camadas de vegetação se reconstruam, um processo que pode levar décadas.
O estudo sugere que o fogo é o principal fator de estresse térmico prolongado em florestas amazônicas degradadas. Em áreas onde a exploração madeireira seletiva deixou o dossel praticamente intacto, as temperaturas foram semelhantes às de florestas intocadas.
O contraste destaca a prevenção de incêndios e a exploração madeireira de baixo impacto como estratégias essenciais para manter a saúde das florestas tropicais.
Insights do espaço
O estudo é baseado em imagens de satélite do município de Feliz Natal, no Arco do Desmatamento do Brasil, uma região no sudeste da Amazônia onde incêndios e exploração madeireira têm se acelerado desde a década de 1980. Os pesquisadores conduziram a primeira comparação térmica sistemática de florestas queimadas, exploradas seletivamente e intactas na área usando observações integradas de satélite.
Eles combinaram três anos de dados de temperatura da superfície terrestre do instrumento ECOSTRESS da NASA com dados de estrutura de cobertura 3D da missão lidar GEDI, uma análise que se baseou em mais de 6.700 observações correspondentes coletadas durante a estação seca da Amazônia.
Utilizando um modelo hierárquico, a equipe integrou dados de temperatura e estrutura para rastrear a frequência com que as folhas iluminadas pelo sol excediam os limites de desaceleração da fotossíntese ou danos aos tecidos. Considerando a altura do dossel e o tempo desde a perturbação, eles reconstruíram a recuperação térmica a longo prazo em todas as camadas da floresta. O resultado é uma visão única, em nível foliar, de quanto tempo o estresse térmico persiste após a perturbação e como a estrutura da floresta influencia a vulnerabilidade térmica ao longo do tempo.
Calor oculto revela novos riscos para restauração e resiliência
Os resultados fornecem nuances para a compreensão de como as políticas climáticas abordam a degradação das florestas tropicais. As estratégias de mitigação de carbono e restauração florestal frequentemente tratam as florestas degradadas como uma única categoria. No entanto, o estudo revela que o fogo tem impactos térmicos mais duradouros, que não são detectáveis apenas por imagens ópticas de satélite convencionais. Em imagens ópticas de satélite, as florestas danificadas pelo fogo podem parecer ter regenerado, mas muitas ainda sofrem estresse térmico elevado.
A distinção é importante porque as florestas tropicais removem grandes quantidades de dióxido de carbono da atmosfera a cada ano e são um componente essencial dos programas globais de restauração e compensação. Se as florestas danificadas pelo fogo permanecerem sob estresse térmico por décadas, os benefícios de carbono da regeneração passiva podem ser superestimados. A incorporação de dados fisiológicos de calor pode fornecer uma avaliação mais realista da função florestal em estratégias climáticas.
Embora as descobertas destaquem desafios, Cooley disse que ações significativas são possíveis.
“Ecossistemas tropicais degradados, especialmente florestas queimadas, estão sofrendo estresse térmico”, disse ela. “Mas há muito que podemos fazer para minimizar os danos à biodiversidade e às espécies que estão sofrendo esse estresse — tanto em termos de manejo florestal, ajudando a reduzir os incêndios na Amazônia, quanto em termos de mitigação de carbono, continuando a reduzir as emissões de forma agressiva e rápida, e fazendo a transição para uma economia de energia sustentável e limpa”.
