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As florestas tropicais enfrentam uma maior perda de carbono do solo devido às alterações climáticas
As florestas tropicais são responsáveis por mais de 50% do sumidouro global de carbono terrestre, mas as mudanças climáticas ameaçam alterar o equilíbrio de carbono desses ecossistemas.
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Anne M. Stark - 04/09/2024
Da direita para a esquerda, Daniela Cusak, Karis McFarlane do LLNL e Andy Nottingham coletam amostras de solo de uma floresta tropical. Crédito: Alexandra Hedgpeth
As florestas tropicais são responsáveis por mais de 50% do sumidouro global de carbono terrestre, mas as mudanças climáticas ameaçam alterar o equilíbrio de carbono desses ecossistemas.
Uma nova pesquisa feita por cientistas do Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) e colegas da Colorado State University e do Smithsonian Tropical Research Institute descobriu que o aquecimento e a secagem de solos de florestas tropicais podem aumentar a vulnerabilidade do solo ao carbono, aumentando a degradação do carbono mais antigo. A pesquisa aparece na Nature.
"Essas descobertas sugerem que tanto o aquecimento quanto a secagem, ao acelerar a perda de carbono mais antigo do solo ou reduzir a incorporação de novos insumos de carbono, intensificarão as perdas de carbono do solo e impactarão negativamente o armazenamento de carbono em florestas tropicais sob as mudanças climáticas", disse a cientista do LLNL Karis McFarlane, principal autora do artigo.
As florestas tropicais trocam mais CO 2 com a atmosfera do que qualquer outro bioma terrestre e armazenam quase um terço dos estoques globais de carbono do solo. Os ecossistemas terrestres tropicais também têm o menor tempo médio de residência para carbono na Terra, tão curto quanto 6-15 anos, o que significa que qualquer mudança nas entradas ou saídas de carbono (incluindo CO 2 emitido pelo solo) pode ter consequências grandes e relativamente rápidas para o equilíbrio de carbono do ecossistema tropical e feedbacks carbono-clima.
As projeções climáticas sugerem um futuro que será mais quente e seco para grande parte dos trópicos, com aumento da intensidade da seca e da duração da estação seca nos Neotrópicos (uma região que se estende do sul do México até a América Central e o norte da América do Sul, incluindo a vasta floresta amazônica).
A pesquisa, conduzida durante experimentos de manipulação climática em florestas tropicais no Panamá, mostra que tanto o aquecimento in situ de todo o perfil do solo em 4 °C quanto a exclusão de 50% da precipitação aumentaram o carbono-14 no CO 2 liberado pelo solo, aumentando a idade média do carbono no equivalente a ~2–3 anos.
Importante, os mecanismos subjacentes a essa mudança diferiram entre aquecimento e secagem. O aquecimento acelerou a decomposição do carbono mais antigo, pois o aumento das emissões de CO 2 esgotou o carbono mais novo. A secagem suprimiu a decomposição de entradas de carbono mais novas e diminuiu as emissões de CO 2 do solo , aumentando assim as contribuições do carbono mais antigo para a liberação de CO 2 .
"Experimentos de campo e de laboratório sugerem que o aquecimento climático estimulará uma perda líquida de carbono do solo global para a atmosfera, mas como o aquecimento climático e a secagem interagirão para influenciar o equilíbrio de carbono em florestas e outros ecossistemas é menos claro", disse McFarlane.
A maioria dos trabalhos anteriores em florestas tropicais considerou apenas as taxas totais de fluxo de CO 2, que são importantes para determinar o balanço geral de carbono das florestas tropicais, mas são limitadas em sua capacidade de descobrir mecanismos por trás das mudanças observadas. Esses mecanismos podem ser revelados pelos valores de carbono-14, que indicam a idade média das fontes de carbono sendo metabolizadas e liberadas como CO2.
Carbono "novo" ou "jovem" foi fixado da atmosfera nos últimos anos, enquanto o carbono mais antigo "decadal-aged" é enriquecido em carbono-14 em relação à atmosfera atual. Mesmo o carbono mais antigo "centenário" ou "milenar" é esgotado em carbono-14 em relação à atmosfera atual.
No estudo atual, a equipe determinou como o aquecimento e a secagem impactam a quantidade e a idade do carbono liberado como CO 2 do solo em duas áreas distintas de florestas tropicais de planície no Panamá que estão sujeitas ao aquecimento experimental do solo ou à secagem experimental. Eles mediram os isótopos de carbono-14 e carbono-13 do CO 2 respirado pelo solo.
Usando o Centro de Espectrometria de Massa de Aceleradores do LLNL, McFarlane e sua equipe descobriram que o aquecimento do solo aumentou o carbono-14 do CO 2 respirado durante a estação chuvosa, indicativo de maior liberação de carbono "bomba" (por volta de 1963 de testes nucleares subterrâneos) sob condições aquecidas e úmidas. Especificamente, o aquecimento estimulou a decomposição do carbono mais antigo do solo aumentando a liberação geral de CO 2 do solo , causando uma troca microbiana no uso de recursos após o esgotamento da matéria orgânica fresca para o carbono mais antigo do solo. Em contraste, a secagem reduziu a liberação total de CO 2 do solo , mas também aumentou o carbono-14 do CO 2 respirado limitando a entrega de carbono fresco (de serapilheira ou raízes) aos decompositores.
"Essa limitação do acesso microbiano ao carbono fresco explica a mudança em direção a maiores contribuições do carbono mais antigo nas emissões totais de CO 2 do solo com o aquecimento e a secagem", disse McFarlane. "Nossos resultados sugerem que a mudança climática aumentará a vulnerabilidade do carbono do solo previamente armazenado em florestas tropicais ao estimular a decomposição e a perda do carbono antigo ."
Mais informações: Karis J. McFarlane et al, Aquecimento e secagem experimentais aumentam contribuições de carbono mais antigas para a respiração do solo em florestas tropicais de planície, Nature Communications (2024). DOI: 10.1038/s41467-024-51422-6
Informações do periódico: Nature Communications , Nature
