A diversidade de árvores aumenta o sequestro de carbono

O experimento de diversidade de árvores tropicais mais antigo do mundo forneceu evidências convincentes de que florestas com múltiplas espécies de árvores capturam significativamente mais carbono do que plantações de uma única espécie, de acordo com uma nova pesquisa publicada na Global Change Biology.

O estudo, liderado por cientistas da Universidade de Freiburg, descobriu que florestas plantadas com cinco espécies de árvores nativas armazenaram 57% mais carbono acima do solo do que monoculturas após 16 anos de crescimento, mesmo enfrentando secas severas e um furacão durante o período de observação.

Essas descobertas chegam em um momento crítico, em que países em todo o mundo investem na restauração florestal como uma solução baseada na natureza para as mudanças climáticas, com iniciativas globais atuais visando restaurar 350 milhões de hectares de floresta até 2030.

“Isso é importante porque, diante das mudanças climáticas, o balanço de carbono de longo prazo das florestas dependerá amplamente de sua estabilidade a perturbações. Florestas diversas exibem maior estabilidade ecológica e o risco de que o carbono armazenado seja liberado de volta para a atmosfera é menor do que em monoculturas”, disse o Dr. Florian Schnabel, principal autor do estudo e cientista florestal da Faculdade de Meio Ambiente e Recursos Naturais da Universidade de Freiburg.

16 anos de crescimento da floresta tropical

A equipe de pesquisa coletou dados do experimento Sardinilla no Panamá, onde cientistas plantaram 22 parcelas com diferentes combinações de espécies de árvores nativas em 2001 em antigas pastagens. O local experimental apresenta parcelas com uma, duas, três ou cinco espécies de árvores, criando um ambiente controlado para isolar os efeitos da diversidade de árvores de outras variáveis.

O que torna este estudo particularmente valioso é seu período de 16 anos. Embora pesquisas anteriores tenham sugerido benefícios da diversidade de árvores, a maioria dos estudos examinou florestas mais jovens ou não conseguiu separar os efeitos da diversidade de outros fatores ambientais.

Os pesquisadores mediram dez variáveis ​​diferentes relacionadas ao carbono, rastreando como o carbono se movia pelo ecossistema florestal tanto acima quanto abaixo do solo. Essa abordagem abrangente permitiu que eles examinassem não apenas o armazenamento de carbono, mas também os fluxos de carbono entre diferentes componentes da floresta, incluindo biomassa de árvores, serapilheira, detritos lenhosos grosseiros e solo.

Após 16 anos, a floresta experimental acumulou uma média de 35,9 toneladas métricas de carbono por hectare nas árvores, ao mesmo tempo em que perdeu cerca de 11,2 toneladas métricas de carbono por hectare do solo, resultando em um ganho líquido de 24,7 toneladas métricas de carbono por hectare.

O efeito da diversidade se fortalece ao longo do tempo 

Uma descoberta importante foi que parcelas florestais de cinco espécies armazenaram 35,7 toneladas métricas de carbono por hectare em biomassa de árvores acima do solo, em comparação com apenas 22,8 toneladas métricas em parcelas de uma única espécie — um aumento de 57%. Os pesquisadores também descobriram que florestas mais diversas produziram 64% mais carbono de serapilheira do que monoculturas.

Talvez o mais importante seja que esses efeitos positivos da diversidade persistiram apesar da floresta ter passado por extremos climáticos, incluindo uma seca causada pelo El Niño em 2015 e o furacão Otto em 2016. Os benefícios da diversidade, na verdade, se fortaleceram ao longo do tempo para o crescimento de árvores acima do solo.

“Observamos um aumento notável nos estoques de carbono acima do solo, impulsionados pela diversidade de árvores”, observou o Dr. Schnabel. “Nossos modelos de equações estruturais mostraram que o maior crescimento de árvores em misturas aumentou os fluxos de carbono da serapilheira e dos detritos lenhosos grosseiros para o solo, resultando em um ciclo de carbono fortemente vinculado acima do solo.”

Biodiversidade em risco na maioria das florestas tropicais

Árvores encolhendo e elefantes sem presas

Curiosamente, enquanto a diversidade de árvores aumentou significativamente o armazenamento de carbono acima do solo, os pesquisadores não encontraram benefícios semelhantes abaixo do solo. O carbono orgânico do solo mostrou uma redução líquida em todos os níveis de diversidade durante o período do estudo, sem diferenças significativas entre parcelas diversas e monoculturas.

Implicações para a restauração florestal  

Essas descobertas têm implicações diretas para projetos de restauração florestal em todo o mundo. Muitos esforços atuais de reflorestamento se concentram em plantações de espécies únicas, geralmente usando árvores não nativas. Esta pesquisa sugere que plantações de espécies mistas usando árvores nativas proporcionariam maiores benefícios climáticos, ao mesmo tempo em que potencialmente ofereceriam maior valor de biodiversidade.

Apesar das claras vantagens das florestas diversificadas para o sequestro de carbono, os pesquisadores alertaram contra a superestimação do potencial de mitigação climática do reflorestamento.

“A absorção líquida média anual de CO2 das florestas plantadas foi de 5,7 toneladas de equivalentes de CO2 por ha e ano. Portanto, seria necessário um ano de crescimento de árvores em 11 ha desse tipo de floresta para compensar as emissões de um único voo de ida entre Frankfurt e a Cidade do Panamá”, disse a Dra. Catherine Potvin da Universidade McGill em Montreal, que coiniciou o estudo e liderou o experimento Sardinilla até 2024.

Encontrando o equilíbrio certo 

Os pesquisadores enfatizam que as iniciativas de restauração florestal devem ser cuidadosamente projetadas para evitar competir com as necessidades de terras agrícolas ou substituir outros ecossistemas naturais como pastagens. De acordo com seu artigo, mirar em terras degradadas adequadas para o crescimento florestal oferece uma solução viável.

Para aqueles que planejam projetos de restauração florestal com metas climáticas em mente, a mensagem é clara: plantações de espécies mistas superam as monoculturas não apenas no armazenamento de carbono, mas também na resiliência a extremos climáticos e benefícios à biodiversidade

Como o Dr. Schnabel observou, “Florestas plantadas mistas como uma solução baseada na natureza podem não apenas aumentar os estoques e fluxos de carbono em relação às monoculturas, como mostramos aqui, mas também diminuir a suscetibilidade das florestas restauradas ao estresse e às perturbações e, assim, aumentar a permanência do carbono, ao mesmo tempo em que fornecem níveis mais altos de biodiversidade e uma gama mais ampla de serviços ecossistêmicos”.

O estudo faz parte da TreeDivNet, a maior rede mundial de experimentos de diversidade de árvores, e representa uma contribuição significativa para a compreensão de como a composição florestal influencia o potencial de mitigação climática. À medida que países e organizações investem bilhões na restauração florestal, esta pesquisa sugere que maximizar a diversidade de árvores deve ser uma consideração fundamental para alcançar benefícios climáticos ideais.