Aquecimento e secas aumentam emissões de carbono nas florestas tropicais
As florestas tropicais são responsáveis por mais de 50% do sumidouro terrestre global de carbono, mas as mudanças climáticas ameaçam alterar o balanço de carbono desses ecossistemas.Artigo de Anne M. Stark*
Publicado na Ecodebate
Uma nova pesquisa realizada por cientistas do Laboratório Nacional Lawrence Livermore (LLNL) e colegas da Universidade Estadual do Colorado e do Instituto de Pesquisa Tropical Smithsonian descobriu que o aquecimento e a secagem de solos de florestas tropicais podem aumentar a vulnerabilidade do carbono do solo, aumentando a degradação do carbono mais antigo.
“Essas descobertas implicam que o aquecimento e a secagem, ao acelerar a perda de carbono mais antigo do solo ou reduzir a incorporação de insumos de carbono fresco, intensificarão as perdas de carbono no solo e impactarão negativamente o armazenamento de carbono em florestas tropicais sob as mudanças climáticas”, disse o cientista Karis McFarlane, principal autor do artigo.
As florestas tropicais trocam mais CO2 com a atmosfera do que qualquer outro bioma terrestre e armazenam quase um terço dos estoques globais de carbono do solo.
Os ecossistemas terrestres tropicais também têm o menor tempo médio de residência para o carbono na Terra, até 6-15 anos, o que significa que qualquer mudança nas entradas ou saídas de carbono (incluindo CO2 emitida pelo solo) pode ter consequências grandes e relativamente rápidas para o balanço de carbono do ecossistema tropical e feedbacks de carbono-clima.
As projeções climáticas sugerem um futuro que será mais quente e seco para grande parte dos trópicos, com intensidade crescente de seca e duração da estação seca para os neotrópicos (uma região que se estende do sul do México pela América Central e norte da América do Sul, incluindo a vasta floresta amazônica).
A pesquisa, conduzida em experimentos de manipulação climática em florestas tropicais no Panamá, mostra que tanto o aquecimento in situ de todo o perfil do solo em 4oC quanto a exclusão de 50% da precipitação aumentou o carbono-14 no CO2 liberado pelo solo, aumentando a idade média do carbono em equivalentes a 2-3 anos. É importante ressaltar que os mecanismos subjacentes a essa mudança diferiam entre o aquecimento e a secagem. O aquecimento acelerou a decomposição do carbono mais antigo à medida que o aumento das emissões de CO 2 esgotaram o carbono mais recente. A secagem suprimiu a decomposição de insumos de carbono mais novos e diminuiu as emissões de CO2 do solo, aumentando assim as contribuições da liberação mais antiga de carbono para CO 2.
“Experimentos de ar livre e de laboratório sugerem que o aquecimento climático estimulará uma perda líquida de carbono do solo global para a atmosfera, mas como o aquecimento e a secagem do clima irão interagir para influenciar o equilíbrio de carbono nas florestas e em outros ecossistemas é menos claro”, disse McFarlane.
A maioria dos trabalhos anteriores em florestas tropicais só considerou taxas totais de fluxo de CO 2, que são importantes para determinar o equilíbrio geral de carbono das florestas tropicais, mas são limitadas em sua capacidade de descobrir mecanismos por trás da mudança observada. Esses mecanismos podem ser revelados por valores de carbono-14, que indicam a idade média das fontes de carbono sendo metabolizadas e liberadas como CO 22.
O carbono “novo” ou “jovem” foi fixado da atmosfera nos últimos anos, enquanto o carbono “envelhecido de decadal” mais velho é enriquecido em carbono-14 em relação à atmosfera atual. Mesmo o “século” mais antigo ou “idade milenar” é esgotado em carbono-14 em relação à atmosfera atual.
No estudo atual, a equipe determinou como o aquecimento e a secagem afetam a quantidade e a idade de carbono liberada como o CO2 do solo em duas áreas distintas de floresta tropical de vár terras baixas no Panamá que estão sujeitas a aquecimento experimental do solo ou secagem experimental. Eles mediram os isótopos de carbono-14 e carbono-13 do 2CO2 de CO2 de respiração do solo.
Usando o Centro de Espectrometria de Massa Accelerator da LLNL, McFarlane e sua equipe descobriram que o aquecimento do solo aumentou o carbono-14 do CO2 respirado durante a estação chuvosa, indicativo de maior liberação de carbono “bomba” (por volta de 1963 a partir de testes nucleares subterrâneos) sob condições quentes e úmidas. Especificamente, o aquecimento estimulou a decomposição do carbono do solo mais antigo, aumentando a liberação geral de CO2 do solo, causando um interruptor microbiano no uso de recursos após o esgotamento da matéria orgânica fresca para o carbono mais antigo do solo. Em contraste, a secagem reduziu a liberação total de CO2 do solo, mas também aumentou o carbono-14 do CO 2 respirado, limitando a entrega de carbono fresco (de serapilheira ou raízes) a decompositores.
“Essa limitação do acesso microbiano ao carbono fresco explica a mudança para o aumento das contribuições de carbono mais antigo nas emissões totais de CO2 do solo com aquecimento e secagem”, disse McFarlane. “Nossos resultados sugerem que a mudança climática aumentará a vulnerabilidade do carbono do solo armazenado anteriormente em florestas tropicais, estimulando a decomposição e a perda de carbono antigo”.
A SWT – o Experimento do Aquecimento do Solo na Baixa Floresta Tropical (SWELTR) e SL – San Lorenzo. SL e P12 são as mudanças na floresta tropical do Panamá com locais de secagem experimental (PARCHED). Mapa feito com a Terra Natural. Dados de vetores e mapas rasterizados – naturalearthdata.com. b Gráfico experimental em SWT. c Somize CO 2 amostragem de efluxo para 14 C análise com cabos de aquecimento visíveis na superfície do solo. d Um par de parcelas experimentais em P12 onde estruturas de exclusão de 50% são à esquerda e um gráfico de controle emparelhado (sem exclusão de queda) é mostrado à direita.
Publicado no site Ecodeate por Anne M. Stark, Lawrence Livermore National Laboratory.
Referência:
McFarlane, K.J., Cusack, D.F., Dietterich, L.H. et al. Experimental warming and drying increase older carbon contributions to soil respiration in lowland tropical forests. Nat Commun 15, 7084 (2024). https://doi.org/10.1038/s41467-024-51422-6
Henrique Cortez *, tradução e edição.
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in EcoDebate, ISSN 2446-9394