As emissões de carbono do solo florestal provavelmente aumentarão com o aumento das temperaturas

Os solos das florestas do norte são reservatórios-chave que ajudam a impedir que o dióxido de carbono que as árvores inalam e usam para a fotossíntese volte para a atmosfera. Mas um experimento único liderado por Peter Reich, da Universidade de Michigan, está mostrando que, em um planeta em aquecimento, mais carbono está escapando do solo do que está sendo adicionado pelas plantas.

“Esta não é uma boa notícia porque sugere que, à medida que o mundo se aquece, os solos vão devolver parte do seu carbono à atmosfera”, disse Reich, diretor do Instituto de Biologia da Mudança Global da UM.

“A grande história é que perder mais carbono sempre será algo ruim para o clima”, disse Guopeng Liang, o principal autor do estudo publicado em Geociências da Natureza. Liang foi pesquisador de pós-doutorado na Universidade de Minnesota durante o estudo e agora é pesquisador de pós-doutorado na Universidade de Yale e bolsista de intercâmbio no Instituto de Biologia da Mudança Global.

Ao entender como o aumento das temperaturas afeta o fluxo de carbono para dentro e para fora dos solos, os cientistas podem entender e prever melhor as mudanças no clima do nosso planeta. As florestas, por sua vez, armazenam cerca de 40% do carbono do solo da Terra.

Por causa disso, houve muitos projetos de pesquisa estudando como a mudança climática afeta o fluxo de carbono dos solos florestais. Mas poucos duraram mais de três anos e a maioria observa o aquecimento no solo ou no ar acima dele, mas não em ambos, disse Reich.

No experimento que se acredita ser o primeiro do tipo liderado por Reich, os pesquisadores controlaram as temperaturas do solo e da superfície ao ar livre, sem o uso de qualquer tipo de cerca. Eles também mantiveram o estudo em andamento por mais de uma dúzia de anos.

“Nosso experimento é único”, disse Reich, que também é professor na UM School for Environment and Sustainability. “É de longe o experimento mais realista desse tipo no mundo.”

A desvantagem é que executar um experimento tão sofisticado por tanto tempo é caro. A pesquisa foi apoiada pela National Science Foundation, o Departamento de Energia dos EUA e a University of Minnesota, onde Reich também é um Distinguished McKnight University Professor.

Juntaram-se a Reich e Liang no estudo colegas da Universidade de Minnesota, da Universidade de Illinois e do Centro de Pesquisa Ambiental Smithsonian.

A equipe trabalhou em dois locais no norte de Minnesota em um total de 72 parcelas, investigando dois cenários diferentes de aquecimento em comparação com as condições ambientais.

Em um, as parcelas foram mantidas a 1,7 graus Celsius acima do ambiente e, no outro, a diferença foi de 3,3 graus Celsius (ou cerca de 3 e 6 graus Fahrenheit, respectivamente). A respiração do solo — o processo que libera dióxido de carbono — aumentou em 7% no caso de aquecimento mais modesto e em 17% no caso mais extremo.

O carbono respirado vem do metabolismo das raízes das plantas e dos micróbios do solo que se alimentam de alimentos que contêm carbono disponíveis para eles: açúcares e amidos lixiviados das raízes, partes mortas e em decomposição das plantas, matéria orgânica do solo e outros microrganismos vivos e mortos.

“Os micróbios são muito parecidos conosco. Parte do que comemos é respirado de volta para a atmosfera”, disse Reich. “Eles usam exatamente o mesmo processo metabólico que usamos para respirar CO₂ de volta para o ar.”

Embora a quantidade de dióxido de carbono respirado tenha aumentado em áreas com temperaturas mais altas, ela provavelmente não aumentou tanto quanto poderia, descobriram os pesquisadores.

A configuração experimental deles também levou em conta a umidade do solo, que diminuiu em temperaturas mais quentes, o que causa perda mais rápida de água das plantas e solos. Os micróbios, no entanto, preferem solos mais úmidos e os solos mais secos restringiram a respiração.

“A mensagem para levar para casa aqui é que as florestas vão perder mais carbono do que gostaríamos”, disse Reich. “Mas talvez não como perderiam se essa secagem não estivesse acontecendo.”