Growing-season Arctic carbon fluxes are changing relatively faster in tundra than in boreal ecosystems
Com base em múltiplos conjuntos de dados independentes de 2001 a 2020, este estudo revela que o rápido aquecimento do Ártico está impulsionando aumentos relativos significativamente mais rápidos na absorção de carbono e na produtividade nos ecossistemas de tundra em comparação com as regiões boreais, desafiando a visão do Ártico como um sumidouro de carbono uniformemente estável.
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O Ártico está aquecendo a um ritmo que não tem paralelo no resto do mundo, um fenômeno que está alterando fundamentalmente a forma como a terra respira. Para entender o que está acontecendo, deve-se primeiro compreender o delicado equilíbrio do ciclo do carbono. As plantas atuam como os pulmões do planeta, puxando dióxido de carbono do ar para construir suas folhas e caules, um processo conhecido como fotossíntese. Ao mesmo tempo, as plantas e o solo abaixo delas liberam constantemente carbono de volta para a atmosfera através da respiração. O resultado líquido desta troca diária determina se uma paisagem atua como uma esponja, absorvendo carbono, ou como uma fonte, expelindo-o. Durante décadas, os cientistas viram as vastas florestas e pastagens do norte como uma esponja confiável, ajudando a retardar o ritmo das mudanças climáticas. No entanto, à medida que as temperaturas sobem, as regras desta troca estão mudando, e a questão de saber se o Ártico continuará a armazenar carbono ou começará a liberá-lo tornou-se um dos enigmas ambientais mais urgentes do nosso tempo.
Um novo estudo liderado por pesquisadores do Instituto Meteorológico Finlandês e da Universidade de Helsinki descascou as camadas desta complexidade para revelar uma verdade surpreendente: a tundra congelada está mudando muito mais rápido do que as florestas ao seu sul. Ao comparar duas décadas de dados, de 2001 a 2020, a equipe examinou como o balanço de carbono da estação de crescimento evoluiu em todo o Ártico terrestre. Eles não confiaram em um único método, mas sim teceram evidências independentes, incluindo observações de satélite da saúde das plantas, modelos de computador treinados em medições de campo e dados atmosféricos que rastreiam o carbono do céu. Essa abordagem de múltiplas frentes permitiu que vissem um quadro claro e consistente emergindo do que anteriormente era uma névoa de incerteza.
Os pesquisadores descobriram que, embora tanto a tundra quanto as florestas boreais estejam se tornando mais ativas, a tundra está passando por uma transformação muito mais dramática. Nas regiões de tundra baixas e sem árvores, a quantidade de dióxido de carbono que as plantas absorvem durante os meses de verão aumentou cerca de sete a oito por cento em média. Em contraste, as densas florestas boreais ao sul apresentaram um aumento mais modesto de cerca de quatro a cinco por cento. Esta diferença não é apenas uma questão de escala; reflete uma mudança fundamental na forma como estes ecossistemas respondem ao calor. O estudo também rastreou um sinal específico emitido pelas plantas, um brilho tênue de luz que indica o quão arduamente elas estão trabalhando para realizar a fotossíntese. Este sinal, conhecido como fluorescência da clorofila induzida pelo sol, saltou nove por cento na tundra, comparado a apenas cinco por cento nas florestas, confirmando que as plantas no norte gelado estão, de fato, trabalhando mais forte e mais rápido do que seus contrapartes do sul.
No entanto, uma planta mais ativa não significa automaticamente uma melhor absorção de carbono. A história torna-se mais intrincada quando se observa o carbono liberado de volta no ar. À medida que o solo aquece, os micróbios no solo e as próprias plantas respiram mais carbono. O estudo sugere que, em algumas das partes mais áridas e de baixa produtividade do Ártico, como o arquipélago do sul do Canadá, esta liberação aumentada está quase acompanhando o novo crescimento, o que significa que estas áreas não estão se tornando esponjas de carbono mais fortes. Na verdade, algumas destas paisagens esparsas podem até estar pendendo para se tornarem fontes líquidas de carbono. No entanto, em outras partes da tundra, particularmente no leste do Canadá e na Península de Taimyr, na Rússia, o surto de crescimento das plantas é tão poderoso que sobrecarrega o carbono extra que está sendo liberado, levando a um fortalecimento significativo da capacidade da região de puxar carbono da atmosfera.
Os pesquisadores foram cuidadosos ao notar que, embora a tendência geral aponte para uma maior absorção de carbono na tundra, a situação não é uniforme em todo o Ártico. As mudanças são impulsionadas por uma mistura complexa de fatores, incluindo o tipo de vegetação, a presença de permafrost e as condições locais de água. Em áreas onde o solo congelado está descongelando, a liberação de nutrientes pode dar um impulso súbito às plantas, mas este mesmo descongelamento também pode levar a solos encharcados que estressam a vegetação. O estudo destaca que a tundra não é uma entidade única e monolítica, mas um mosaico de diferentes respostas. Algumas áreas estão ficando verdes rapidamente e absorvendo mais carbono, enquanto outras estão lutando para acompanhar o aquecimento.
Em última análise, este trabalho sugere que o ciclo do carbono do Ártico está em um estado de fluxo rápido, com a tundra liderando o caminho tanto na mudança quanto na incerteza. As descobertas desafiam a antiga visão de que toda a região do norte é um sumidouro de carbono estável e imutável. Em vez disso, a paisagem está se remodelando, com o norte sem árvores reagindo mais rapidamente a um mundo em aquecimento do que o sul florestado. Embora a tundra esteja atualmente absorvendo mais carbono do que antes, o estudo alerta que este equilíbrio é frágil. O futuro do sumidouro de carbono do Ártico depende de se as plantas conseguirão continuar crescendo rápido o suficiente para compensar o carbono liberado pelo solo em aquecimento, uma corrida que está sendo disputada ao longo de milhões de quilômetros quadrados de solo congelado.
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