As pastagens de baixa intensidade são mais capazes de resistir às consequências das alterações climáticas

As mudanças climáticas terão uma influência considerável na biodiversidade e produtividade de prados e pastagens. No entanto, de acordo com os resultados do experimento de clima e uso da terra em larga escala, a extensão dessas mudanças depende do uso da terra. Uma equipe de pesquisadores da UFZ e iDiv descobriu que pastagens otimizadas para alto rendimento respondem muito mais sensivelmente a períodos de seca do que prados e pastagens menos intensivamente usados.

De acordo com um artigo publicado recentemente em Biologia da Mudança Globalisso certamente pode ter consequências econômicas para os agricultores afetados.

As pastagens são um dos ecossistemas mais importantes e mais difundidos da Terra. Essas paisagens abertas com gramíneas e ervas não apenas cobrem mais de um quarto de toda a superfície terrestre, mas também armazenam pelo menos um terço do carbono terrestre, são cruciais para a produção de alimentos e podem ser extremamente ricas em espécies em uma área relativamente pequena. Mas qual é o futuro desses habitats? O estudo fornece novos insights sobre essa questão.

Há muito tempo está claro que duas mudanças ambientais estão ameaçando as pastagens do mundo. Particularmente na Europa, as pastagens agora são fertilizadas muito mais intensamente, cortadas com mais frequência e pastadas mais intensamente. Além disso, os agricultores geralmente semeiam apenas um punhado de variedades de grama que prometem um rendimento particularmente alto. Essa intensificação do uso da terra está mudando fundamentalmente a composição de espécies e a funcionalidade de prados e pastagens. O mesmo se aplica às mudanças climáticas. Para a Alemanha, as mudanças climáticas resultarão em uma mudança na distribuição sazonal da precipitação, bem como um aumento nos extremos hidrológicos (por exemplo, chuvas intensas e secas), entre outras coisas. É considerada a segunda maior ameaça para esses ecossistemas.

Quando ambas as mudanças se juntam, elas podem reforçar uma à outra. No entanto, ninguém sabe exatamente o que vai acontecer. A maioria dos experimentos sobre esse tópico até agora se concentrou no clima ou no uso da terra.

“O que torna nosso estudo único é que investigamos a interação de ambos os fatores”, explica a primeira autora, Dra. Lotte Korell, bióloga do iDiv e da UFZ.

Isso foi possível graças ao experimento de larga escala e longo prazo da UFZ em Bad Lauchstädt, perto de Halle, o Global Change Experimental Facility (GCEF). Ele consiste em 50 parcelas, cada uma medindo 16 × 24 m; elas são usadas com vários graus de intensidade de uso do solo. Temperaturas e níveis de precipitação também podem ser manipulados com a ajuda de sistemas de telhado móvel. Por exemplo, algumas parcelas recebem 10% mais precipitação na primavera e no outono e 20% menos no verão do que as parcelas de controle não tratadas. Isso corresponde aproximadamente às condições que os modelos climáticos projetam para a Alemanha central.

Uma série de dados de oito anos deste experimento foi compilada para o novo estudo. Os pesquisadores analisaram a biodiversidade e a produtividade das plantas nos lotes usados ​​de forma diferente entre 2015 e 2022.

“Este período inclui três dos anos mais secos que esta região já experimentou desde o início dos registros”, relembra Korell. Essas secas aparentemente tiveram um efeito muito mais forte nas plantas do que a mudança climática simulada experimentalmente.

Entretanto, em ambos os casos, a tendência apontou na mesma direção: pastagens ricas em espécies, raramente cortadas ou pouco pastadas, resistiram ao calor e à seca muito melhor do que os prados de alto desempenho, intensamente utilizados.

“Entre outros fatores, isso provavelmente está relacionado à diversidade de espécies”, diz Korell. Isso variou muito dependendo do uso da terra das pastagens.

Uma mistura diversa de mais de 50 gramíneas e ervas nativas cresceu nos prados e pastos menos intensamente usados ​​do GCEF. No entanto, nas pastagens intensivamente usadas, os pesquisadores semearam apenas as cinco variedades de gramíneas recomendadas aos agricultores pelo Instituto Estadual de Agricultura e Horticultura da Saxônia-Anhalt para locais mais secos no início do experimento. Isso incluía variedades de grama de prado (Dactylis glomerata) e azevém perene (Lolium perenne).

Como essas gramíneas são criadas para rendimento máximo e também eram muito fertilizadas — como é comum na prática agrícola — os prados intensivos eram inicialmente muito mais produtivos do que as pastagens mais diversas. No entanto, eles conseguiam usar essa vantagem apenas em condições climáticas favoráveis ​​e não conseguiam suportar a seca tão bem quanto as plantas nos prados e pastagens de baixa intensidade. Em tempos de seca, as gramíneas nos prados usados ​​intensivamente morriam cada vez mais e eram substituídas por outras espécies, como a erva-pinheira (Stellaria media), a bolsa-de-pastor (Capsella bursa-pastoris), o dente-de-leão (Taraxacum officinale) e o gerânio-de-flor-pequena (Geranium pusillum).

“Essas são, em sua maioria, espécies de vida curta que sobrevivem como sementes”, explica o autor sênior Dr. Harald Auge, também biólogo da UFZ e membro do iDiv. Quando as plantas mais competitivas sucumbem à seca, essas espécies aproveitam a oportunidade para invadir seus habitats: elas migram da pastagem de baixa intensidade ou germinam do estoque de sementes no solo.

Essa mudança na composição de espécies não é particularmente bem-vinda pelos fazendeiros, especialmente porque a maioria das novas chegadas tem uma qualidade de forragem inferior à das gramíneas originalmente semeadas. A erva-de-santiago (Senecio vulgaris), que foi frequentemente representada entre as espécies imigrantes no experimento, é de fato venenosa. Tudo isso reduz a produtividade da terra.

Os fazendeiros há muito tempo estão cientes desse tipo de degradação de pastagens de alto desempenho por espécies imigrantes. Eles, portanto, esperam ter que arar e semear novamente suas terras a cada poucos anos.

“No entanto, as mudanças climáticas podem acelerar essa necessidade e levar a custos adicionais”, diz Korell. Talvez tudo corra bem por alguns anos e chova o suficiente. No entanto, também é possível que vários verões secos se sigam. As mudanças climáticas estão tornando as condições ainda mais imprevisíveis.

Os agricultores que têm apenas pastagens intensivas são, portanto, menos capazes de planejar em tais épocas e, portanto, arcam com um risco econômico maior. Por outro lado, prados e pastagens de baixa intensidade não apenas fazem uma contribuição importante para a preservação da biodiversidade, mas também ajudam a estabilizar a produtividade das pastagens em épocas de mudanças climáticas.