As florestas da Amazônia brasileira danificadas pelo incêndio permanecem cerca de 2,6 ° C (4,7 ° F) mais quentes do que os bancos vizinhos intactos ou seletivamente registrados, e o calor extra pode permanecer por pelo menos 30 anos. As descobertas sugerem que o incêndio altera as florestas tropicais de maneiras que diminuem sua recuperação e podem enfraquecer sua capacidade de tolerar o estresse climático e armazenar carbono – um papel crucial que essas florestas desempenham na mitigação global do clima.
O estudo foi publicado hoje na revista Ambiental Research Letters.
“Estamos descobrindo que a queima tem grandes impactos ecológicos em grandes escalas de tempo e que a regeneração está muito mais em risco – é mais lenta ou não está acontecendo”, disse o principal autor Savannah S. Cooley, um cientista de pesquisa da Centro de Pesquisa da NASA Ames e um recente graduado de doutorado na Columbia’s Ecologia, evolução e biologia ambiental (E3b) Programa. (Cooley foi co-aconselhado por Duncan Quantidade e Ruth DefriesProfessor e co-fundador do reitor da escola climática de Columbia.)
Ao contrário dos ecossistemas adaptados ao fogo, como savanas ou florestas de pinheiros, as florestas tropicais amazônicas evoluíram em condições úmidas, onde incêndios naturais eram raros. Como resultado, muitas espécies de árvores tropicais não desenvolveram características para tolerar ou se recuperar de danos causados por incêndio.
Além de ser mais quente, em média, as florestas queimadas na área de estudo eram mais instáveis termicamente. Comparados às florestas de registro ou intactas seletivamente, eles experimentaram maiores flutuações diárias de temperatura e tinham maior probabilidade de atravessar limiares fisiológicos que prejudicam a função das árvores. Durante o pico de estação seca, o calor, quase 87% das folhas expostas à luz solar em florestas queimadas perdem mais energia da respiração do que ganham com a fotossíntese, em comparação com 72-74% em estandes seletivamente registrados ou intactos.
As florestas queimadas também tinham 10 vezes mais chances de atravessar o limiar de danos duradouros.
Para as manchas mais quentes (quartil superior) são mostradas.
Essas diferenças de temperatura refletem mudanças fundamentais na estrutura florestal que deixam áreas queimadas mais vulneráveis ao calor. Os incêndios afinam o dossel superior, removem a vegetação de nível médio e inferior e reduza a área foliar, diminuindo a sombra e a transpiração que normalmente esfria uma floresta. Menos folhas permitem que a luz solar aqueça as superfícies expostas e o ar perto do dossel. As queimaduras também criam bordas ao lado da terra limpa, permitindo que o ar mais quente se mova para dentro. A floresta mantém esse calor extra até que suas camadas de vegetação se reconstruam, um processo que pode levar décadas.
O estudo sugere que o incêndio é o principal fator de estresse térmico prolongado em florestas amazônicas degradadas. Nas áreas onde a extração seletiva deixou o dossel principalmente intacto, as temperaturas eram semelhantes às das florestas não perturbadas. O contraste destaca a prevenção de incêndio e a extração de madeira de baixo impacto como estratégias-chave para manter a saúde das florestas tropicais.
Insights do espaço
O estudo é baseado nas imagens de satélite do município de Feliz Natal no arco de desmatamento do Brasil, uma região no sudeste da Amazônia, onde o incêndio e a extração de madeira aceleraram desde os anos 80. Os pesquisadores conduziram a primeira comparação térmica sistemática de florestas queimadas, registradas seletivamente e intactas na área usando observações de satélite integradas. Eles combinaram três anos de dados de temperatura da superfície da terra da NASA Instrumento Ecrostress com dados de estrutura de dossel 3D do Missão Gedi Lidaruma análise que atraiu mais de 6.700 observações correspondentes coletadas durante a estação seca da Amazon.
Usando um modelo hierárquico, a equipe integrou os dados de temperatura e estrutura para rastrear com que frequência as folhas iluminadas pelo sol excederam os limiares para desaceleração da fotossíntese ou danos nos tecidos. Considerando a altura e o tempo do dossel, desde a perturbação, eles reconstruíram a recuperação térmica de longo prazo nas camadas florestais. O resultado é uma visão única e no nível da folha de quanto tempo o estresse térmico persiste após a perturbação e como a estrutura florestal influencia a vulnerabilidade térmica ao longo do tempo.
O Hidden Heat revela novos riscos de restauração e resiliência
Os resultados fornecem nuances à compreensão de como a política climática aborda a degradação da floresta tropical. As estratégias de mitigação de carbono e restauração florestal geralmente tratam florestas degradadas como uma única categoria. No entanto, o estudo revela que o fogo tem impactos térmicos mais duradouros que não são detectáveis apenas pelas imagens de satélite ópticas convencionais. Nas imagens ópticas de satélite, as florestas danificadas por fogo podem parecer se reúne, mas muitos ainda experimentam estresse térmico elevado.
A distinção é importante porque as florestas tropicais removem grandes quantidades de dióxido de carbono da atmosfera a cada ano e são um componente essencial dos programas globais de restauração e compensação. Se as florestas danificadas pelo fogo permanecerem estressadas termicamente por décadas, os benefícios de carbono do rebroto passivo poderão ser exagerados. A incorporação de dados fisiológicos de calor pode fornecer uma avaliação mais realista da função florestal nas estratégias climáticas.
Enquanto as descobertas destacam desafios, Cooley disse que é possível uma ação significativa.
“Os ecossistemas tropicais degradados, especialmente florestas queimadas, estão experimentando estresse térmico”, disse ela. “Mas há muito que podemos fazer para minimizar os danos à biodiversidade e às espécies que estão experimentando esse estresse – tanto em termos de gestão florestal, ajudando a reduzir incêndios na Amazônia e no lado da mitigação de carbono, continuando a cortar emissões agressivamente e rapidamente e em transição para uma economia sustentável e limpa.”
The study’s coauthors are Duncan N. L. Menge, Columbia University; Michael Keller, USDA Forest Service and NASA Jet Propulsion Laboratory; Kerry Cawse-Nicholson, NASA Jet Propulsion Laboratory; Marcos Longo, Lawrence Berkeley National Laboratory; André P. Dias, Secretaria de Estado de Meio Ambiente; Vinicius Silgueiro and Raquel Carvalho, Instituto Centro de Vida; Ovidiu Csillik, Wake Forest University; Doug Anderson, Micah Gilbreath, and Paul Duffy, Neptune and Company, Inc.; and Marcos Adami, Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais.
