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As sequoias e os carvalhos que prosperam na costa e nas montanhas costeiras da Califórnia poderão em breve começar a ter mais dificuldade para sobreviver. As alterações climáticas causadas pelo homem estão a alterar as temperaturas e os padrões de precipitação a que essas e outras árvores estão habituadas, e muitas já foram empurradas para perto do limite do que podem suportar.
A identificação de novos habitats adequados em breve se tornará uma questão de vida ou morte para algumas espécies nativas da Califórnia, de acordo com Lawren Sack, professor de ecologia e biologia evolutiva da UCLA. Mas se essas árvores pudessem falar, onde diriam aos cientistas que queriam viver?
Num novo estudo, uma equipa liderada por Sack e outros biólogos da UCLA decifrou uma linguagem secreta nas folhas e caules lenhosos que aponta para os habitats ideais da espécie. Os cientistas poderiam utilizar essas informações para identificar melhor novos locais onde pudessem estabelecer novas populações de plantas e desenvolver melhores proteções para os seus habitats existentes.
Surpreendentemente, os cientistas e conservacionistas ainda não dispõem de uma forma fiável de determinar o ambiente ideal para qualquer espécie de planta; eles tendem a basear seus julgamentos principalmente nos locais onde as espécies de plantas crescem atualmente. Mas para muitas plantas, os seus habitats atuais não são ideais.
A Califórnia, por exemplo, possui uma riqueza de espécies exclusivas de determinados nichos climáticos e não encontradas em nenhum outro lugar do mundo. Mas a agricultura, a indústria e o crescimento urbano empurraram muitos deles para os limites dos seus habitats, e as alterações climáticas apenas agravaram o problema. Portanto, embora possa parecer lógico mover espécies para habitats como aqueles onde estão atualmente localizadas ou proteger apenas os seus habitats atuais, qualquer abordagem poderia pôr em perigo a sobrevivência futura das espécies.
A nova pesquisa, publicada em Ecologia Funcional, descreve um modelo estatístico que estima a temperatura preferida de cada espécie e a quantidade de chuva com base em sua altura; o tamanho, ponto de murcha, anatomia e composição química de suas folhas; e a densidade de sua madeira.
Depois, usando esses dados, os cientistas criaram um modelo estatístico que prevê quais temperaturas e quantidades de precipitação cada espécie prefere – e não apenas o que ela poderia tolerar. O modelo também permite aos cientistas estimar o quão incompatível uma planta é com seu clima nativo.
“As espécies de plantas podem revelar-nos diretamente a sua preferência climática e a sua vulnerabilidade às potenciais alterações climáticas na ‘linguagem’ das suas folhas e madeira”, disse Sack, autor sénior do artigo. “Agora que sabemos isso, se você nos der uma folha e um pedaço de madeira, poderemos dar uma boa previsão científica de onde a planta prefere viver.
“Estamos atentos ao que as plantas nos dizem sobre as suas preferências, na linguagem dos seus tecidos e fisiologia, com o objetivo de ajudá-las a sobreviver aos crescentes desafios climáticos”.
Sack, trabalhando com a bolsista de pós-doutorado da UCLA, Camila Medeiros, e uma equipe internacional, analisaram 10 características distintas de folhas e madeira de mais de 100 espécies em uma variedade de ambientes, principalmente dentro do Sistema de Reserva Natural da Universidade da Califórnia. Os tipos de ecossistemas analisados pelos cientistas – deserto, matagal costeiro, chaparral, floresta húmida montanhosa, floresta ribeirinha mista e floresta mista de coníferas de folhas largas – cobrem cerca de 70% da área terrestre da Califórnia.
“A correspondência das características das folhas e da madeira com os climas das espécies é impressionante”, disse Medeiros, primeiro autor do artigo. Por exemplo, as espécies nativas de climas mais quentes e secos tendem a ser de estatura mais baixa, com folhas mais espessas e densas e pontos de murcha mais baixos – características que lhes permitem continuar a fotossíntese quando a água é escassa e crescer mais rapidamente quando a água está mais prontamente disponível.
“O reflexo do clima preferido das espécies na sua madeira e folhas surgiu evidentemente de milénios de evolução que combinaram a fisiologia das plantas com o clima em toda a Califórnia”, disse Medeiros. “Também descobrimos que muitas plantas nos ecossistemas que amostramos ocupavam locais com clima diferente do que estimávamos ser o seu nicho ideal. À medida que a mudança climática se segue, pensamos que isso tenderá a agravar a sensibilidade de muitas espécies, incluindo árvores comuns como o buckeye da Califórnia e arbustos como a salva roxa e os lilases da Califórnia.
Os cientistas há muito que estão divididos sobre se as características funcionais das plantas poderiam ser usadas para prever com precisão as suas preferências climáticas. E até agora, nenhum teste combinou todas as tecnologias de medição de última geração disponíveis – por exemplo, osmometria de pressão de vapor para determinar os pontos de murcha das plantas – com modelagem estatística avançada.
“Alguns estudos anteriores analisaram abordagens individuais uma por uma, mas nosso estudo foi novo na aplicação simultânea de todas elas, e isso nos deu um poder preditivo sem precedentes”, disse Medeiros.
Medeiros também disse que a abordagem poderia ser usada para ajudar a priorizar quais espécies ameaçadas precisam mais de conservação.
A pesquisa foi financiada pela National Science Foundation e pelo Sistema de Reserva Natural da UC.
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