Losses outlast gains in Northern Hemisphere tree growth under climate change

As florestas são os pulmões da Terra, absorvendo o dióxido de carbono e armazenando-o na madeira, um processo que ajuda a regular a temperatura do planeta. Mas as árvores não são máquinas estáticas; são seres vivos que crescem mais rápido ou mais devagar dependendo do clima ao seu redor. Quando o ar está quente e úmido, muitas árvores crescem bem. Quando está quente demais ou seco demais, elas sofrem. Cientistas sabem há muito tempo que as mudanças climáticas estão alterando essas condições, mas a grande questão era se as florestas do mundo cresceriam mais ou menos à medida que o século se desenrola. A resposta tem sido frustrantemente mista. Em alguns lugares frios, o clima mais quente parece ajudar as árvores a crescerem mais rápido, enquanto em lugares quentes e secos, o mesmo aquecimento parece sufocá-las. Como esses efeitos locais puxam em direções diferentes, tem sido difícil visualizar a tendência geral para todo o Hemisfério Norte.

Um novo estudo realizado por pesquisadores da Universidade Hebraica de Jerusalém e do Instituto Federal Suíço de Pesquisa de Florestas, Neve e Paisagem atravessa essa confusão ao olhar para o panorama geral através de milhares de florestas. Eles reuniram uma coleção massiva de registros de anéis de árvores de 4.110 locais diferentes em todo o Hemisfério Norte, representando mais de 12 milhões de medições individuais de crescimento de árvores estendendo-se até 1902. Em vez de assumir que as árvores reagem ao clima de uma forma simples e linear, os pesquisadores usaram um modelo computacional para aprender as relações complexas e curvas entre o clima e o crescimento diretamente dos dados. Eles então alimentaram esse modelo com projeções climáticas futuras para ver como as florestas responderiam à medida que o mundo continua a aquecer. O resultado é uma direção clara, embora sóbria: em todo o Hemisfério Norte, projeta-se que o crescimento das árvores decline no geral. Mais importante ainda, o estudo revela uma assimetria marcante em como essas mudanças ocorrem ao longo do tempo. Uma vez que uma floresta começa a sofrer perdas devido ao estresse climático, essas perdas tendem a permanecer. Os ganhos, no entanto, são efêmeros.

Os pesquisadores descobriram que, embora algumas áreas possam ver impulsos temporários no crescimento, essas melhorias raramente duram. Em contraste, quando o crescimento começa a declinar, ele quase nunca se recupera. Até o final do século, sob um cenário climático moderado, 90 por cento dos locais que experimentaram uma queda significativa no crescimento ainda estavam sofrendo com esse declínio. Enquanto isso, apenas cerca de 56 por cento dos locais que viram um aumento temporário no crescimento conseguiram manter esses ganhos. Esse padrão manteve-se em todas as regiões bem amostradas, do Mediterrâneo ao norte da Europa, e a lacuna entre as perdas permanentes e os ganhos que desaparecem aumentou ainda mais sob um cenário de altas emissões. O estudo sugere que as florestas não estão simplesmente oscilando entre anos bons e anos ruins; elas estão sendo puxadas constantemente para baixo.

A força motriz por trás desse declínio é uma combinação do aumento das temperaturas e da crescente sede da atmosfera. À medida que o ar fica mais quente, ele retém mais umidade, criando um "déficit de pressão de vapor" mais alto, que é uma medida de quanta água o ar está tentando puxar do solo e das árvores. Essa demanda crescente por água frequentemente supera quaisquer benefícios do aumento das chuvas. Em muitas regiões, o impacto negativo desse efeito de secagem é tão forte que cancela quaisquer efeitos positivos de um clima mais úmido. Os pesquisadores analisaram as causas das mudanças de crescimento e descobriram que, na grande maioria das células de grade em toda a rede, o efeito combinado do aquecimento e da demanda de água atmosférica foi negativo. Mesmo em lugares onde a precipitação aumentou, o calor e a secura do ar frequentemente suprimiram o crescimento mais do que a água extra poderia ajudar.

O estudo também explica por que as mesmas mudanças climáticas podem ter resultados tão diferentes em lugares diferentes. Isso se deve a onde uma floresta específica começa na curva de seu potencial de crescimento. Em algumas regiões frias, um pouco de aquecimento pode empurrar uma árvore para uma zona de melhor crescimento, mas se o aquecimento continuar, a árvore eventualmente atravessa um pico e começa a declinar conforme o calor se torna intenso demais e o ar muito seco. Em outras regiões, as árvores já estão perto de seu limite, de modo que qualquer aquecimento adicional as empurra imediatamente para o declínio. Os pesquisadores visualizaram essas relações como uma paisagem de colinas e vales. O futuro de uma floresta depende da direção e da distância para a qual ela é empurrada através dessa paisção pelo clima. Para muitas árvores, o caminho leva sobre o pico e para o outro lado, onde o crescimento desacelera. Para outras, o caminho leva direto para um vale de declínio.

Crucialmente, o estudo destaca que essas perdas não são apenas contratempos temporários. A análise de como as florestas transitaram de sua linha de base de crescimento para estados futuros mostrou que, uma vez que uma floresta entra em um estado de declínio significativo, ela quase nunca retorna ao seu estado anterior. Em contraste, florestas que experimentaram um período de crescimento acelerado frequentemente viram esses ganhos desaparecerem à medida que o clima continuava a mudar. Isso sugere que os benefícios temporários de um clima aquecido são frágeis, enquanto os danos causados pelo calor e pela seca são duráveis. Os pesquisadores observaram que seu modelo focou no crescimento radial das árvores, que é um indicador chave de quanto de madeira uma árvore adiciona a cada ano, mas não simulou outros fatores como a fertilização por dióxido de carbono ou surtos de insetos. Apesar dessas limitações, a abordagem baseada em dados, que aprendeu diretamente de milhões de observações de anéis de árvores, fornece uma visão robusta da trajetória provável.

As descobertas desafiam a ideia de que as florestas podem se adaptar ou recuperar facilmente do estresse climático. Em vez disso, a evidência aponta para um futuro onde os impactos negativos de um mundo em aquecimento se acumulam. O estudo conclui que o crescimento das árvores no Hemisfério Norte está sendo puxado constantemente para baixo, com perdas que duram mais que os ganhos. Essa assimetria significa que, mesmo que algumas regiões vejam melhorias de curto prazo, a tendência geral é de redução. À medida que o século avança, o equilíbrio se desloca ainda mais, com os efeitos negativos do aquecimento e da demanda atmosférica tornando-se a força dominante em toda a rede. A pesquisa oferece um aviso claro: as florestas que ajudaram a regular nosso clima por milênios estão se tornando cada vez mais vulneráveis, e o dano que sofrem é provavelmente permanente.