Dados de satélite mostram que as alterações nos padrões de precipitação afetam as culturas e as florestas
Um novo estudo conduzido pela NASA descobriu que a forma como a chuva cai num determinado ano é quase tão importante para a vegetação do mundo como a quantidade.
Num estudo publicado na revista Nature, os investigadores mostraram que, mesmo em anos com totais de precipitação semelhantes, as plantas se comportavam de forma diferente quando a água caía em quantidades menores e em quantidades maiores. Em anos com precipitação menos frequente mas mais concentrada, as plantas em ambientes mais secos, como o sudoeste americano, tinham mais probabilidades de prosperar. Em ecossistemas húmidos, como a floresta tropical da América Central, a vegetação tinha tendência a sofrer piores resultados, possivelmente porque não conseguia tolerar os períodos de seca mais longos.
Alterações na variabilidade da precipitação anual e impactos
Os cientistas já tinham calculado que quase metade da vegetação do mundo depende principalmente da quantidade de chuva que cai num ano. O papel da variabilidade diária é menos conhecido, disse o autor principal Andrew Feldman, um hidrólogo e cientista de ecossistemas do Centro de Voo Espacial Goddard da NASA em Greenbelt, Maryland. A alteração dos padrões de precipitação está a produzir tempestades mais fortes, com períodos de seca mais longos entre elas, em comparação com o que acontecia há um século.
“Pode pensar da seguinte forma: Se tem uma planta de casa, o que acontece se lhe der um jarro cheio de água ao domingo em vez de um terço de um jarro à segunda, quarta e sexta-feira?” disse Feldman. Aplique essa medida ao tamanho do cinturão do milho dos EUA ou a uma floresta tropical e a resposta poderá ter implicações no rendimento das colheitas e, em última análise, na quantidade de dióxido de carbono que as plantas retiram da atmosfera.
A equipa, que inclui investigadores do Departamento de Agricultura dos EUA e de várias universidades, analisou duas décadas de observações de campo e de satélite que abrangem milhões de quilómetros quadrados. A sua área de estudo abrangeu diversas paisagens, desde a Sibéria até ao extremo sul da Patagónia. Descobriram que as plantas em 42% da superfície terrestre com vegetação eram sensíveis à variabilidade diária da precipitação. Destas, pouco mais de metade tiveram melhor desempenho - apresentando frequentemente maior crescimento - em anos com menos dias de chuva, mas mais intensos.
Estas incluem as terras de cultivo, bem como as paisagens mais secas, como os prados e os desertos. Em contrapartida, as florestas de folha larga (por exemplo, carvalhos, áceres e faias) e as florestas tropicais de baixa e média latitude tiveram tendência para se saírem pior nestas condições. O efeito foi especialmente pronunciado nas florestas tropicais do Indo-Pacífico, incluindo as das Filipinas e da Indonésia. Estatisticamente, a variabilidade da precipitação diária foi quase tão importante como os totais anuais de precipitação na condução do crescimento global.
Utilização de dados de satélite para o estudo citado
O novo estudo baseou-se principalmente num conjunto de missões e de dados da NASA, incluindo o algoritmo Integrated Multi-satellitE Retrievals for GPM (IMERG), que fornece índices de precipitação e de queda de neve para a maior parte do planeta de 30 em 30 minutos, utilizando uma rede de satélites internacionais.
Para medir a resposta das plantas numa base diária, os investigadores calcularam o grau de verde de uma área nas imagens de satélite. A “verdura”, também conhecida como Índice de Vegetação por Diferença Normalizada, é utilizada rotineiramente para estimar a densidade e a saúde da vegetação. Também seguiram uma ténue luz avermelhada que as plantas emitem durante a fotossíntese: quando uma planta absorve a luz solar para converter dióxido de carbono e água em alimento, a sua clorofila “deixa escapar” fotões não utilizados.
A fluorescência das plantas, que não é visível a olho nu, pode ser detetada por instrumentos a bordo de satélites como o Orbiting Carbon Observatory-2 (OCO-2) da NASA. Lançado em 2014, o OCO-2 observou a intensa fluorescência do Midwest americano durante a estação de crescimento.
Feldman disse que as descobertas destacam o papel vital que as plantas desempenham na movimentação do carbono ao redor da Terra, um processo chamado de ciclo do carbono. A vegetação, incluindo as culturas, as florestas e os prados, constitui um vasto “sumidouro” de carbono, absorvendo o excesso de dióxido de carbono da atmosfera. “Uma compreensão mais precisa da forma como as plantas prosperam ou declinam dia após dia, tempestade após tempestade, pode ajudar-nos a compreender melhor o seu papel neste ciclo crítico”, afirmou Feldman.
Referência da notícia
Andrew Feldman et al, Large global scale vegetation sensitivity to daily rainfall variability, Nature (2024). DOI: 10.1038/s41586-024-08232-z