.
Durante seu recente ano sabático, Daniel Laughlin liderou um estudo que descobriu que as árvores podem sustentar a vida em temperaturas mais altas ou mais baixas do que aquelas onde estão crescendo atualmente.
Embora as espécies de árvores pareçam preferir condições climáticas distintas, a verdadeira natureza dessas preferências é obscurecida pelas interações e dispersão das espécies, que limitam o alcance das espécies de árvores.
“Ficamos surpresos. O resultado foi cristalino, e isso nem sempre acontece em ecologia”, diz Laughlin, professor do Departamento de Botânica da Universidade de Wyoming. “Descobrimos que espécies de árvores podem crescer e sobreviver em uma temperatura moderada comum, embora muitas espécies sejam encontradas apenas em ambientes frios ou quentes. Na verdade, muitas árvores podem expandir seus alcances em mais de 25 por cento com base em suas potenciais tolerâncias à temperatura.”
Laughlin é o autor principal de um artigo intitulado “As árvores têm nichos potenciais sobrepostos que se estendem além de seus nichos realizados”, publicado hoje (5 de julho) em Ciênciaum periódico acadêmico semanal revisado por pares da Associação Americana para o Avanço da Ciência que publica importantes pesquisas científicas originais.
Brian McGill, professor da Escola de Biologia e Ecologia da Universidade do Maine, é o coautor do artigo. Laughlin e McGill compartilham um interesse mútuo em entender como as espécies responderão a mudanças rápidas no clima. Para progredir nesse problema urgente, eles estudaram ocorrências de espécies de árvores norte-americanas em arboretos ao redor do mundo para quantificar sua tolerância ao frio e calor extremos.
Os dois pesquisadores quantificaram nichos térmicos realizados e potenciais de 188 espécies de árvores norte-americanas para conduzir um teste em escala continental da arquitetura de nichos, de acordo com o estudo. O estudo incluiu 23 espécies de árvores nativas de Wyoming, incluindo abeto Engelmann, abeto subalpino, pinheiro limber, pinheiro lodgepole, pinheiro ponderosa, álamo tremedor, zimbro das Montanhas Rochosas e choupo das planícies.
O nicho realizado de uma espécie de árvore é onde você a encontra na natureza, enquanto o nicho potencial é onde você poderia encontrá-la, mas não o faz porque ela foi superada por outras espécies de árvores ou não conseguiu se dispersar ali, diz Laughlin.
“Por exemplo, o nicho realizado da árvore nativa de Wyoming, o abeto Engelmann, inclui florestas subalpinas de alta altitude”, explica Laughlin. “No entanto, o nicho potencial também inclui locais mais quentes, como ao longo de margens de riachos em elevações mais baixas, onde as árvores poderiam sobreviver. Mas elas não são encontradas lá porque são superadas por choupos de crescimento mais rápido.”
Os dois pesquisadores encontraram evidências fortes e consistentes de que espécies de árvores que ocorrem em extremos térmicos ocupam menos de 75% de seus nichos potenciais, e os nichos potenciais das espécies se sobrepõem a uma temperatura média anual de 12 graus Celsius, ou aproximadamente 55 graus Fahrenheit.
“Quando andamos na floresta, vemos com nossos próprios olhos que espécies de árvores ocorrem em lugares distintos. Este é um princípio fundamental da ecologia”, diz Laughlin. “No entanto, onde as espécies são realmente encontradas na natureza é uma fração de sua distribuição potencial porque a competição com outras espécies e a limitação de dispersão restringem onde elas realmente ocorrem.”
Os novos resultados quebram uma suposição fundamental da maioria dos métodos atuais para prever a distribuição de espécies, sugerindo que os ecologistas precisam levar a sério a quantificação de toda a gama de ambientes toleráveis às plantas, diz Laughlin.
“Essa é uma informação essencial que falta para prever como eles responderão a um mundo em aquecimento”, diz Laughlin.
Os resultados também sugerem que espécies de árvores terão destinos diferentes. Árvores tolerantes ao frio, como o abeto Engelmann e o abeto subalpino, podem não precisar se mover para permanecer dentro de suas tolerâncias climáticas. No entanto, espécies tolerantes ao calor, como o carvalho vivo e o pinheiro de folhas longas, precisarão migrar.
“Espécies de árvores norte-americanas têm navegado por condições climáticas mutáveis por milhões de anos. Sabemos que, ao longo de longos períodos de tempo, as árvores se moveram pelo continente para rastrear condições climáticas adequadas, mas não sabemos como isso vai acontecer nas próximas décadas e séculos”, diz Laughlin. “Por exemplo, o clima em Laramie pode em breve ser adequado para árvores do sudoeste que são adaptadas a condições mais quentes, mas não temos certeza sobre quais espécies chegarão primeiro. Entender as tolerâncias fundamentais de temperatura das árvores é um primeiro passo importante para melhorar nossas previsões de como os intervalos das espécies de árvores mudarão ao longo do tempo.”
O ano sabático de Laughlin, que ocorreu durante o ano acadêmico de 2023-24, foi apoiado pelo Prêmio de Aumento Sabático Flittie da UW e pela bolsa Global Perspectives da Faculdade de Agricultura, Ciências Biológicas e Recursos Naturais da UW.
.
