A vegetação da Terra segue uma “onda verde” rítmica que se desloca sazonalmente pelo globo. Ela molda os ciclos de vida dos organismos, os ciclos biogeoquímicos e os feedbacks climáticos, mas até agora, não existia uma métrica intuitiva para rastrear sua dinâmica.
Apresentamos um método para rastrear o centro de massa da onda. Essa “trajetória” do centroide da onda verde revela uma deriva direcional mensurável do funcionamento do ecossistema: a onda verde está se deslocando, com mudanças mais rápidas durante os verões do Hemisfério Sul e um movimento geral para nordeste. Essa abordagem expressa a mudança planetária causada pelo uso da terra e pelas mudanças climáticas em quilômetros ao longo de décadas e oferece uma base para monitorar a dinâmica da biosfera e sua interação com a dinâmica do sistema terrestre e a atividade humana.
Os painéis superiores mostram a “onda verde” em estágios correspondentes aos equinócios de primavera/outono boreal e solstícios de verão/inverno boreal de 2023 em ( A ) 20 de março, ( B ) 21 de junho, ( C ) 23 de setembro e ( D ) 21 de dezembro, usando o Índice de Vegetação por Diferença Normalizada (kNDVI) derivado de dados do Espectrorradiômetro de Imagem de Resolução Moderada (MODIS). Em ( E ), apresentamos a trajetória tridimensional do centroide das superfícies verdes em um sistema de coordenadas cartesianas. A linha roxa é sua projeção bidimensional na superfície da Terra ATENÇÂO TROCAR onde TEM “E VERDURA” por (A Vegetação)… da Superfície)
Uma equipe de cientistas liderada pelo Centro Alemão de Pesquisa Integrativa da Biodiversidade (iDiv), pelo Centro Helmholtz de Pesquisa Ambiental (UFZ) e pela Universidade de Leipzig desenvolveu um novo método para monitorar o grau de vegetação na Terra — um indicador fundamental da saúde e atividade da vegetação — calculando seu centro de massa.
O autor principal, Prof. Miguel Mahecha, explica: “Imagine segurar um globo perfeitamente redondo em suas mãos e prender pequenos pesos a ele, cada um representando as folhas verdes em cada ponto da superfície da Terra. Se você então colocar cuidadosamente este globo em água calma, o centro de massa sempre apontará para baixo.” Mahecha é pesquisador da Universidade de Leipzig, do Centro Helmholtz de Pesquisa Ambiental (UFZ) e membro do iDiv.
O centro verde da Terra está em constante mudança
( A ) O-componente da trajetória 3D—representando a elevação acima do plano equatorial —derivada do GIMMS LAI4g. Linhas verticais marcam o viridistice austral, equiviridis da primavera boreal, verde-boreal, e a primavera austral equiviridis. ( B ) O correspondente-componente da velocidade, que atinge um máximo no equiviridis boreal e um mínimo no equiviridis austral. ( C ) A velocidade da trajetória em todas as três direções espaciais, com mínimos e máximos ocorrendo próximos — mas não exatamente — ao viridistices e ao equiviridis. ( D ) Uma representação circular do viridistice e equiviridis anual ilustrando a assimetria sazonal.
Utilizando observações de satélite e dados de modelos, os pesquisadores rastrearam como esse “centro verde” se desloca ao longo do tempo. Em sincronia com as estações do ano, a vegetação verde se move como uma onda verde de norte a sul e vice-versa a cada ano. Ao rastrear o centro dessa onda — sua direção e velocidade — a equipe descobriu que ele oscila entre sua posição mais ao norte, em meados de julho, no Atlântico Norte, perto da Islândia, e sua posição mais ao sul, na costa da Libéria, em março.
O estudo, publicado nos Anais da Academia Nacional de Ciências – Proceedings of the National Academy of Sciences – PNAS, lança nova luz sobre o aumento da vegetação em escala global e sua aceleração — um aspecto menos conhecido das mudanças climáticas globais, que se refere ao aumento geral da densidade da vegetação em todo o mundo.
As linhas cinzentas finas representam as trajetórias da onda verde projetadas na superfície, estimadas usando dados GIMMS LAI4g de 1982 a 2020. Os painéis enfatizam as posições geográficas de ( A ) os viridistices do Hemisfério Norte, ( B ) os viridistices do Hemisfério Sul, ( C ) os equivirides Norte-Sul e ( D ) os equivirides Sul-Norte, mostrados como pontos codificados por cores de acordo com o ano ao longo das trajetórias da onda verde.
Assim como as mudanças climáticas e da biodiversidade, o aumento da vegetação em escala global é impulsionado principalmente por atividades humanas. O aumento do CO₂ atmosférico atua como fertilizante, intensificando a fotossíntese, enquanto as temperaturas mais altas prolongam as estações de crescimento em muitas regiões.
Ao analisar as mudanças na onda verde ao longo de várias décadas, os pesquisadores detectaram um deslocamento consistente para o norte em todas as estações do ano. Contrariando suas expectativas, eles não observaram um deslocamento para o sul durante o verão do Hemisfério Sul.
“Isso foi uma grande surpresa para nós”, diz Mahecha. “Estações de crescimento mais longas e invernos mais amenos no Hemisfério Norte, que permitem que a vegetação permaneça um pouco mais verde por mais tempo, podem estar impulsionando a mudança geral para o aumento da vegetação na Terra ao longo do ano. No entanto, essa é uma hipótese que precisamos explorar mais a fundo”.
Além do movimento para o norte, a equipe também identificou uma nítida mudança para o leste. De acordo com os pesquisadores, esse padrão provavelmente está ligado a áreas de intensa atividade verde em regiões orientais como Índia, China e Rússia.
Monitorar o aumento da vegetação sazonal na Terra e medir com precisão a velocidade e a direção dessa mudança conecta múltiplas facetas da transformação global, incluindo interações clima-biosfera, mudanças no uso da terra, dinâmica de incêndios, secas e migração animal. Portanto, o novo método oferece uma ferramenta poderosa para compreender como a superfície viva do nosso planeta está se reorganizando em um mundo em aquecimento.
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