Florestas da Amazónia brasileira danificadas pelo fogo permanecem cerca de 2,6°C (4,7°F) mais quentes do que as florestas intactas ou exploradas seletivamente, e o calor extra pode persistir por pelo menos 30 anos.
Por Rebecca Fowler*
As descobertas sugerem que o fogo altera as florestas tropicais de forma a atrasar a sua recuperação e pode enfraquecer a sua capacidade de tolerar o stress climático e armazenar carbono — um papel crucial que estas florestas desempenham na mitigação do clima global.
“Estamos a descobrir que os incêndios têm grandes impactos ecológicos em larga escala e que a regeneração está muito mais em risco — é mais lenta ou simplesmente não acontece”, disse a autora principal, Savannah S. Cooley, investigadora do Centro de Investigação Ames da NASA e recém-doutorada pelo programa de Ecologia, Evolução e Biologia Ambiental (E3B) da Universidade Columbia. (Cooley foi coorientada por Duncan Menge e Ruth DeFries, professora e reitora cofundadora da Escola do Clima da Universidade Columbia.)
Ao contrário de ecossistemas adaptados ao fogo, como savanas ou florestas de pinheiros, as florestas tropicais da Amazónia evoluíram em condições húmidas, onde incêndios naturais eram raros. Como resultado, muitas espécies de árvores tropicais não desenvolveram características para tolerar ou recuperar-se dos danos causados pelo fogo.
Além de serem, em média, mais quentes, as florestas queimadas na área de estudo apresentaram maior instabilidade térmica. Em comparação com florestas exploradas seletivamente ou intactas, apresentaram maiores flutuações diárias de temperatura e maior probabilidade de ultrapassar limites fisiológicos que prejudicam a função das árvores. Durante o pico de calor da estação seca, quase 87% das folhas expostas à luz solar em florestas queimadas perdem mais energia pela respiração do que ganham pela fotossíntese, em comparação com 72-74% em florestas exploradas seletivamente ou intactas.
As florestas queimadas também tiveram 10 vezes mais probabilidade de ultrapassar o limite de danos duradouros.
Distribuições modeladas de temperatura foliar no dossel superior com base em observações térmicas do ECOSTRESS de fragmentos florestais (intactos, explorados e queimados) na observação mais quente e sem nuvens num registo de estação seca de 2 anos (31-08-2018). Os resultados para os fragmentos mais quentes (quartil superior) são apresentados.
Distribuições modeladas de temperatura foliar no dossel superior com base em observações térmicas do ECOSTRESS de fragmentos florestais (intactos, explorados e queimados) na observação mais quente e sem nuvens num registo de estação seca de 2 anos (31-08-2018). Os resultados para os fragmentos mais quentes (quartil superior) são apresentados.
Distribuições modeladas de temperatura foliar no dossel superior com base em observações térmicas do ECOSTRESS de fragmentos florestais (intactos, explorados e queimados) na observação mais quente e sem nuvens em um registro de estação seca de 2 anos (31-08-2018). Os resultados para os fragmentos mais quentes (quartil superior) são apresentados.
Estas diferenças de temperatura refletem mudanças fundamentais na estrutura da floresta, que deixam as áreas queimadas mais vulneráveis ao calor. Os incêndios afinam o dossel superior, removem a vegetação de nível médio e inferior e reduzem a área foliar, diminuindo a sombra e a transpiração que normalmente arrefecem uma floresta. A redução da quantidade de folhas permite que a luz solar aqueça as superfícies expostas e o ar próximo ao dossel. As queimadas também criam bordas próximas à terra desmatada, permitindo que o ar mais quente se mova para dentro. A floresta retém esse calor extra até que as suas camadas de vegetação se reconstruam, um processo que pode levar décadas.
O estudo sugere que o fogo é o principal fator de stress térmico prolongado em florestas amazónicas degradadas. Em áreas onde a exploração madeireira seletiva deixou o dossel praticamente intacto, as temperaturas foram semelhantes às de florestas intocadas. O contraste destaca a prevenção de incêndios e a exploração madeireira de baixo impacto como estratégias essenciais para manter a saúde das florestas tropicais.
Insights do Espaço
O estudo baseia-se em imagens de satélite do município de Feliz Natal, no Arco do Desmatamento brasileiro, região no sudeste da Amazónia onde incêndios e exploração madeireira se têm intensificado desde a década de 1980.
Os investigadores realizaram a primeira comparação térmica sistemática entre florestas queimadas, exploradas seletivamente e intactas na região, utilizando observações integradas de satélite. Combinaram três anos de dados de temperatura da superfície terrestre do instrumento ECOSTRESS da NASA com dados 3D da estrutura do dossel da missão lidar GEDI, uma análise que se baseou em mais de 6.700 observações correspondentes recolhidas durante a estação seca na Amazónia.
Utilizando um modelo hierárquico, a equipa integrou dados de temperatura e estrutura para rastrear a frequência com que as folhas iluminadas pelo sol excediam os limites de desaceleração da fotossíntese ou danos aos tecidos.
Considerando a altura do dossel e o tempo desde a perturbação, reconstruíram a recuperação térmica a longo prazo em todas as camadas da floresta. O resultado é uma visão única, a nível foliar, de quanto tempo o stress térmico persiste após a perturbação e como a estrutura da floresta influencia a vulnerabilidade térmica ao longo do tempo.
Calor oculto revela novos riscos para restauração e resiliência
Os resultados fornecem nuances para a compreensão de como as políticas climáticas abordam a degradação das florestas tropicais. As estratégias de mitigação de carbono e restauração florestal frequentemente tratam as florestas degradadas como uma única categoria. No entanto, o estudo revela que o fogo tem impactos térmicos mais duradouros, que não são detetáveis apenas por imagens óticas de satélite convencionais. Em imagens óticas de satélite, as florestas danificadas pelo fogo podem parecer ter regenerado, mas muitas ainda sofrem stress térmico elevado.
A distinção é importante porque as florestas tropicais removem grandes quantidades de dióxido de carbono da atmosfera todos os anos e são um componente essencial dos programas globais de restauração e compensação. Se as florestas danificadas pelo fogo permanecerem sob stress térmico por décadas, os benefícios de carbono da regeneração passiva podem ser sobrestimados. A incorporação de dados fisiológicos de calor pode fornecer uma avaliação mais realista da função florestal em estratégias climáticas.
Embora as descobertas destaquem desafios, Cooley disse que ações significativas são possíveis.
“Ecossistemas tropicais degradados, especialmente florestas queimadas, estão a sofrer stress térmico”, disse ela. “Mas há muito que podemos fazer para minimizar os danos à biodiversidade e às espécies que estão a sofrer esse stress — tanto em termos de gestão florestal, ajudando a reduzir os incêndios na Amazónia, quanto em termos de mitigação de carbono, continuando a reduzir as emissões de forma agressiva e rápida, e fazendo a transição para uma economia de energia sustentável e limpa.”
O estudo foi publicado na revista Environmental Research Letters.
Os coautores do estudo são Duncan NL Menge, da Universidade de Columbia; Michael Keller, Serviço Florestal do USDA e Laboratório de Propulsão a Jato da NASA; Kerry Cawse-Nicholson, Laboratório de Propulsão a Jato da NASA; Marcos Longo, Laboratório Nacional Lawrence Berkeley; André P. Dias, Secretaria de Estado do Ambiente; Vinicius Silgueiro e Raquel Carvalho, Instituto Centro de Vida; Ovidiu Csillik, Universidade Wake Forest; Doug Anderson, Micah Gilbreath e Paul Duffy, Neptune and Company, Inc.; e Marcos Adami, Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais.
