16 de agosto de 2023

Os efeitos das mudanças climáticas: da floresta tropical à savana

Estou em uma torre alta, mais alta que a árvore mais alta, olhando para vastas extensões de floresta tropical... e, de repente, muitas coisas ficaram claras para mim. Primeiro, eu não sabia que uma brisa fresca poderia trazer tanto alívio da floresta úmida e quente. Em segundo lugar, as vespas adoram construir seus ninhos em estruturas altas de madeira ou metal, e levar uma picada no rosto é desagradável, mas graças a Deus pela brisa fresca. Terceiro, ver a floresta de cima, no início da manhã, explica totalmente o termo "ciclo hidrológico", porque posso praticamente ver as árvores evaporarem gotículas de água no ar, formarem nuvens e caírem como gotas de chuva mais longe, na mesma floresta, depois de serem levadas por essa brisa incrível. 

A floresta amazônica produz sua própria chuva. E menos floresta significa menos precipitação. Como a destruição da floresta afeta o clima e vice-versa, a preocupação é que a Amazônia seja envolvida em um conjunto de ciclos de retroalimentação que podem acelerar drasticamente o ritmo de perda e degradação da floresta e levar a Amazônia a um ponto sem retorno. Esse "ponto de inflexão" pode ocorrer quando uma determinada porcentagem do habitat amazônico morrer, após o que tudo se transformará em um ecossistema semelhante à savana. 

Embora não se saiba ao certo quanto tempo temos até que a Amazônia atinja esse ponto de inflexão, já estão ocorrendo mudanças significativas nos padrões climáticos, na floresta e nos animais. Será que estamos atualmente nos equilibrando à beira desse ponto de inflexão?

Incêndios e secas

Alguns ecossistemas precisam do fogo para se manterem vivos. Por exemplo, em partes da Europa e do norte da América, as sementes das pastagens só podem brotar depois de um bom e velho incêndio. Um raio pode criar uma faísca muito necessária e rejuvenescer o ecossistema. Entretanto, esse não é o caso de uma floresta tropical. Os incêndios não são naturais e são muito destrutivos. 

Nas florestas tropicais, os incêndios não são naturais e são muito destrutivos. Em 2022, 983 grandes incêndios foram detectados na Amazônia, afetando quase 1 milhão de hectares.

Em 2022, 983 grandes incêndios foram detectados em toda a Amazônia, afetando quase 1 milhão de hectares (2,5 milhões de acres). Esses incêndios queimaram uma quantidade considerável de biomassa, geralmente em terras recentemente desmatadas. Os incêndios são causados por seres humanos, que preparam suas terras para a agricultura, a exploração madeireira e, principalmente, a criação de gado. Uma pesquisa divulgada pelo Instituto de Pesquisa Ambiental da Amazônia (IPAM) em outubro de 2021 mostrou que as pastagens para gado ocupavam 75% da área desmatada em terras públicas na Amazônia. 

Todos esses incêndios e a terra estéril subsequente afetam o clima local. A evapotranspiração da floresta contribui com até 41% da precipitação média na Amazônia.  

E agora, pela primeira vez, os pesquisadores comprovaram uma clara correlação entre o desmatamento local e a precipitação regional.

O estudo constatou que quanto mais florestas tropicais forem desmatadas em países tropicais, menos os agricultores locais poderão depender da chuva para suas plantações e pastagens. As mudanças na precipitação anual podem fazer com que o rendimento das colheitas diminua em 1,25% para cada perda de 10 pontos percentuais de cobertura florestal, o que pode intensificar as mudanças climáticas futuras e os eventos de seca. A esperança é que esses resultados possam incentivar as empresas agrícolas e os governos da Amazônia, das regiões da bacia do Congo e do sudeste da Ásia a investir mais na proteção de árvores e outras vegetações.

Uma floresta tropical sem chuva não está certa, e a seca extrema já é uma realidade em certas partes da Amazônia. Os dados atuais mostram que a estação seca aumentou em cerca de um mês no sul da Amazônia desde meados da década de 1970. Enquanto isso, a Amazônia ocidental foi atingida por várias "secas únicas em um século" - uma em 2005, 2010 e novamente em 2015/2016. Isso pode ser causado por uma combinação premente de aquecimento do clima e crescimento da população humana que a região nunca enfrentou antes. As perspectivas são de que os períodos de seca podem se tornar mais frequentes à medida que as temperaturas no Oceano Atlântico Norte tropical aumentam e os seres humanos continuam a queimar milhares de quilômetros quadrados de floresta para a agricultura.

Essas ocorrências e os estudos correspondentes aumentam o temor de que a Amazônia esteja se aproximando rapidamente de um ponto de inflexão, após o qual a floresta tropical não será mais capaz de gerar suas próprias chuvas e a vegetação secará. 

Sumidouro de carbono para fonte de carbono

A biologia básica nos ensina que as árvores e as plantas absorvem dióxido de carbono em seus tecidos e fornecem oxigênio em troca. Graças a isso, os animais conseguem respirar e sobreviver. (Obrigado, árvores!) Esse processo também mostra que as florestas podem ser um importante aliado para deter a mudança climática, mas... somente nas circunstâncias certas. 

Enquanto as florestas tropicais saudáveis são um sumidouro (capturam) de dióxido de carbono atmosférico, as florestas degradadas são uma fonte (liberam) de dióxido de carbono. Quando as árvores morrem ou são queimadas, elas emitem o dióxido de carbono que estava armazenado em seus tecidos. O fato de uma floresta ser uma fonte ou sumidouro de gases de efeito estufa depende das perdas locais, incluindo desmatamento, queima de biomassa e mortalidade de árvores. 

De sumidouro de carbono a fonte de carbono. O fato de uma floresta ser uma fonte ou sumidouro de gases de efeito estufa depende das perdas locais, incluindo desmatamento, queima de biomassa e mortalidade de árvores. 

Para fazer previsões corretas sobre o nível de captura e liberação de CO2, temos que analisar a paisagem mais de perto. A Amazônia inclui não apenas florestas intactas, mas também:

• florestas degradadas e exploradas
• não-florestas naturais
• áreas agrícolas e urbanas
• sistemas aquáticos, incluindo áreas úmidas

Tudo isso contribui para o ciclo regional de carbono. Um estudo recente usou 12 anos de dados de satélite e descobriu que partes da Amazônia se tornaram uma fonte líquida de carbono, devido ao desmatamento e à redução da densidade de carbono na floresta local. Em algumas regiões, a produção de CO2 tornou-se maior do que a absorção de CO2 pelo crescimento da floresta, o que pode ser considerado como uma situação insustentável.  

Em escala global, algumas florestas se tornaram fontes claras de carbono, enquanto outras permanecem como sumidouros de carbono. Foi demonstrado que, nos últimos 20 anos, as florestas do Sudeste Asiático se tornaram coletivamente uma fonte líquida de emissões de carbono devido ao desmatamento maciço para plantações, incêndios descontrolados e drenagem de solos de turfa. A floresta amazônica é uma fonte em alguns lugares e um sumidouro em outros. Das três maiores florestas tropicais do mundo, somente o Congo tem floresta em pé suficiente para continuar sendo um forte sumidouro líquido de carbono. A floresta tropical do Congo sequestra 600 milhões de toneladas métricas de dióxido de carbono a mais por ano do que emite, o que equivale a cerca de um terço das emissões de CO2 de todo o transporte dos EUA.

No total, todas as florestas globais combinadas são atualmente um sumidouro líquido de carbono (-7,6 ± 49 GtCO2e ano-1), refletindo um equilíbrio entre a absorção bruta de carbono (-15,6 ± 49 GtCO2e ano-1) e as emissões de carbono do desmatamento e outros distúrbios (8,1 ± 2,5 GtCO2e ano-1). Os autores enfatizam que a proteção das florestas remanescentes nas três regiões é fundamental para mitigar as mudanças climáticas. Eles preveem que, em um futuro próximo, as florestas tropicais provavelmente se tornarão uma fonte de carbono, devido à perda contínua de florestas e ao efeito da mudança climática sobre a capacidade das florestas remanescentes de capturar o excesso de dióxido de carbono atmosférico. Isso tornará mais difícil limitar o aquecimento global a menos de 2 °C. 

Para ver esses fluxos de gás carbônico projetados em um mapa mundial detalhado, confira este mapa de dados de "fluxo líquido de gases de efeito estufa" do Global Forest Watch.
Dê uma olhada

Dois dos cientistas que estão estudando esses fluxos de gás atmosférico na Amazônia peruana são o Prof. Eric Cosio e o engenheiro Fabian Limonchi, da Pontificia Universidad Católica del Perú. Eles são profissionais em se pendurar em torres de observação a alturas vertiginosas - pelo menos 196 pés / 60 m, bem acima da copa das árvores - conectando porcas e parafusos de seus equipamentos científicos para medir o ar acima das árvores. Os medidores de fluxo de gás instalados medem o carbono, o metano e o vapor de água na atmosfera. O estudo ajuda a entender quando as florestas atuam como sumidouros ou fontes desses gases e também mostra como eles diferem em diferentes ecossistemas - floresta primária, floresta secundária, áreas úmidas e planaltos andinos. 

Fabian: "O projeto começou em 2011, com o estabelecimento da primeira torre na região de Tambopata, no sudeste do Peru, como parte de um projeto global iniciado pela SAGES." SAGES é a sigla para Scottish Alliance for Geoscience, Environment and Society (Aliança Escocesa para Geociência, Meio Ambiente e Sociedade). Eles já tinham muitos dados da Amazônia brasileira, mas não do Peru. Essa parte da Amazônia tem solos diferentes e padrões de chuva diferentes, além de estar próxima aos Andes, o que cria um ambiente geral diferente e, portanto, eram necessárias medições locais precisas. O esforço global de medição do gás atmosférico exige que todas as partes usem a mesma metodologia. A técnica usada é chamada de "Eddy covariance " ( covariância de Foucault), um método micrometeorológico para detectar mudanças mínimas nos fluxos de gás por meio de medições a cada minuto, a cada hora, a cada dia, mês e estação. 

Então, quando as florestas tropicais são sumidouros de carbono e quando são fontes? Além dos resultados óbvios de que as florestas são fontes de carbono quando estão em chamas, Fabian explica que os padrões indicam que, quando o clima local está seco, a floresta se torna uma fonte. "Vemos que quando a evapotranspiração é interrompida, as árvores também param de absorver CO2. Isso pode ser uma mudança temporária, porque quando a estação chuvosa começa, a floresta deve voltar diretamente a ser um sumidouro." 

O Dr. Eric Cosio especifica: "Em termos de troca líquida de CO2, as florestas em Tambopata representam uma fonte líquida anual de CO2 para a atmosfera [~5 MgC/ha/ano]. Essas emissões provavelmente estavam relacionadas a um aumento na mortalidade de árvores grandes, conforme demonstrado pela análise de dados de parcelas florestais permanentes. Os mecanismos para esse aumento na mortalidade de árvores incluem, entre outros, eventos climáticos extremos, como secas prolongadas." Ele visitou a Conferência da União Geofísica Americana no ano passado e outros cientistas apontaram que a resiliência da floresta a eventos climáticos extremos está sendo afetada, com a morte principalmente das árvores maiores. "Isso pode desencadear um ciclo de sucessão nessas florestas com resultados incertos."

Como a ciência do clima pode ajudar a proteger a floresta, de acordo com os cientistas do clima? Fabian acha que publicar mais dos mesmos resultados científicos não ajuda muito, ele diz: "Simplifique a mensagem e eduque as pessoas! Precisamos que os políticos ajam, por exemplo, criando oportunidades alternativas de vida que não afetem negativamente a floresta. Mas não apenas os políticos peruanos - essa é uma questão global que precisa de esforços globais."

Espécies sensíveis

Um urso polar no gelo derretido é uma imagem óbvia que vem à mente quando se pensa na mudança climática que afeta a biodiversidade. As espécies dos trópicos já estão acostumadas com o calor, então seria importante se ficasse um pouco mais quente? A realidade é que as espécies dos trópicos podem não estar adaptadas a extremos climáticos, pois os trópicos têm um clima relativamente estável durante todo o ano. A maioria das espécies tropicais é sensível a extremos de temperatura e seca. 

Estudos mostram que os animais são afetados pelas mudanças climáticas de várias maneiras diretas e indiretas:

• Um clima em mudança pode causar a destruição do habitat por incêndios, inundações, secas, acidificação dos oceanos etc., exigindo que indivíduos e espécies inteiras se mudem para novas áreas ou pereçam. Da mesma forma, um clima em mudança faz com que as espécies sobrevivam em altitudes e latitudes que antes não conseguiam suportar, expandindo sua área de vida e aumentando a concorrência com as espécies que já estavam lá.
• As espécies precisam se adaptar às mudanças nas estações e aos fenômenos naturais concomitantes, por exemplo, reproduzindo-se mais tarde ou hibernando por mais tempo.
• As mudanças climáticas podem causar uma mudança na própria espécie, em sua fisiologia, para lidar com o calor ou o frio extremos. Resumindo: as espécies podem responder aos desafios da mudança climática adaptando-se no espaço (por exemplo, área de distribuição), no tempo (por exemplo, fenologia) e em si mesmas (por exemplo, fisiologia). 

Nas aves tropicais, os efeitos das mudanças climáticas já são visíveis. Um estudo realizado pelo Dr. Vitek Jirinec et al. (2021) mostrou que todas as 77 espécies estudadas de aves de sub-bosque não migratórias na floresta tropical primária da Amazônia apresentaram pesos corporais menores desde o início da década de 1980. Além disso, um terço das espécies aumentou o comprimento de suas asas em resposta ao aumento das temperaturas. 

O Dr. Jirinec explica que seu estudo de campo de vários anos não foi fácil: "Fiz isso para minha tese de doutorado, o local de campo era perto de Manaus. Era muito difícil fazer pesquisas relacionadas ao clima no Brasil, pois havia muita burocracia e isso foi antes mesmo da posse de Bolsonaro como presidente do Brasil."

"Queríamos descobrir o que estava acontecendo com as comunidades de pássaros na floresta. O declínio geral na abundância era óbvio, mas queríamos saber se também havia mudanças na condição corporal. Suspeitávamos de uma diminuição na massa corporal ao longo do tempo como resposta às temperaturas mais altas. No calor extremo, vale a pena ter uma área de superfície maior [área da pele] em relação à massa corporal [tamanho] para se livrar do excesso de calor corporal. Se estiver tentando conservar o calor, é importante ter uma pequena relação entre a superfície e a massa corporal para não perder calor. Vice-versa, você perde mais calor com uma grande área de superfície, por exemplo, pense em pequenas raposas do deserto com orelhas grandes." 

A hipótese do Dr. Jirinec provou estar correta: eles mediram um aumento na relação entre área de superfície e volume, aves menores com asas maiores, em toda a comunidade, mesmo para as espécies que estavam aumentando em abundância.

A regra de Bergmann é uma regra ecogeográfica que afirma que, dentro de um clado taxonômico amplamente distribuído, as populações e espécies de maior tamanho são encontradas em ambientes mais frios, enquanto as populações e espécies de menor tamanho são encontradas em regiões mais quentes. Parece que a mudança climática está extrapolando essa regra, tornando as espécies menores ainda menores. Mas será que a evolução pode ser rápida o suficiente para que essas espécies consigam lidar com o aumento anual das temperaturas extremas? E quão pequenos os pássaros podem ficar? Jirinec: "Essa adaptação evolutiva faz com que eles sobrevivam às mudanças climáticas. Mas ela tem limitações, essas espécies não podem encolher para sempre. Achamos que essas aves de sub-bosque já estão atingindo esse limite".

O estudo de Jirinecs também mostrou que a sensibilidade ao clima depende do local da floresta em que essas aves vivem: "Há um gradiente nos efeitos climáticos desde o solo da floresta até o dossel. As flutuações climáticas não são tão profundas no solo, pois as árvores atuam como um amortecedor de temperatura, mas no nível do dossel a temperatura flutua muito. As aves do dossel podem se deslocar para o solo da floresta, mas as aves do solo da floresta não podem se deslocar para áreas ainda mais baixas. É por isso que vemos que as aves do sub-bosque estão diminuindo mais." 

Jirinec concorda que não é fácil evitar esse efeito da mudança climática sobre as aves tropicais: "É difícil, mas lidar com algo como a fragmentação do habitat é muito mais fácil de resolver. Esse estudo é mais um motivo para combater a mudança climática em escala local e em larga escala. Algo que poderia ser feito rapidamente é criar refúgios microclimáticos, onde as aves são protegidas das flutuações de temperatura em grande escala."

Embora a mudança climática afete a biodiversidade, ela também funciona de forma inversa - a biodiversidade contribui para a estabilidade ecológica e climática da Bacia Amazônica. No entanto, ela está cada vez mais ameaçada pelo desmatamento e pelas queimadas. No Brasil, as políticas florestais iniciadas em meados da década de 2000 corresponderam a taxas reduzidas de queimadas. No entanto, a aplicação relaxada dessas políticas em 2019 pelo presidente Bolsonaro aparentemente começou a reverter essa tendência: aproximadamente 4.253-10.343 km2 de floresta foram afetados por incêndios, levando a alguns dos impactos potenciais mais graves sobre a biodiversidade desde 2009.

Será que já atingimos o "ponto de inflexão"?

Com esse ecossistema mantendo seu próprio ciclo de chuvas, vital para sua sobrevivência, o que aconteceria se esse ciclo de feedback fosse interrompido por uma seca extrema? Em um artigo de opinião publicado em 2009 na revista Environmental Sustainability, os cientistas Nobre e Borma falaram pela primeira vez de "pontos de inflexão" para a floresta amazônica. Eles alertaram que o equilíbrio floresta-clima poderia ser perturbado por uma série de mudanças causadas pelo homem, que fariam a transição rápida e incontrolável da floresta tropical para um ecossistema semelhante ao da savana. Naquela época, eles avaliaram que o "ponto de inflexão" seria alcançado quando a área total desmatada atingisse mais de 40% e as temperaturas globais aumentassem de 3 a 4°C. 

Em 2018, o Dr. Thomas Lovejoy (1941-2021) juntou-se ao Dr. Carlos Nobre no uso do termo "Ponto de inflexão da Amazônia" para pedir ação imediata como uma última chance para a Amazônia. Naquela época, as estimativas de quando o ponto de inflexão seria atingido ficaram muito mais conservadoras: "Acreditamos que as sinergias negativas entre o desmatamento, as mudanças climáticas e o uso generalizado do fogo indicam um ponto de inflexão para que o sistema amazônico se transforme em ecossistemas não florestais no leste, sul e centro da Amazônia com 20-25% de desmatamento". Os autores destacaram que a gravidade das secas de 2005, 2010 e 2015-16 poderia muito bem representar os primeiros lampejos desse ponto de inflexão ecológico. Esses eventos, juntamente com as graves inundações de 2009, 2012 (e 2014 no sudoeste da Amazônia), sugerem que todo o sistema está oscilando. 

Avançamos rapidamente para a percepção mais recente sobre esse ponto de inflexão que logo se aproxima. Descobriu-se que é importante onde esse desmatamento ocorre. Como os ciclos de umidade das chuvas vêm do Oceano Atlântico, do leste, é muito importante manter as florestas do leste intactas. Mas, como pode ser visto nos mapas do MAAP (Monitoring of the Andean Amazon Project) de 2022, isso mostra que 31% do leste da Amazônia já desapareceu. Essa constatação é fundamental", diz o relatório, pois o ponto de inflexão provavelmente será acionado no leste. 

Com o limite de 20% de desmatamento já sendo ultrapassado no leste da Amazônia, é difícil ignorar as mudanças em toda a floresta. De acordo com este estudo recente, para cada três árvores que morrem devido à seca na Amazônia, uma quarta árvore, mesmo que não seja diretamente afetada pela seca, também morrerá. Com menos árvores no leste para reciclar a umidade devido à seca e ao desmatamento, o restante da Amazônia fica mais seco. Mais uma vez,os autores afirmam que os limites não lineares no equilíbrio hidrológico da floresta tropical podem ser ultrapassados em condições futuras mais secas, levando a transições florestais autoamplificadas.

Se isso não for suficientemente assustador, parece que a floresta amazônica apresenta uma teleconexão significativa com outros pontos de inflexão globais. Esse estudo identificou uma "forte correlação" entre as anomalias de temperatura na Amazônia e no Planalto Tibetano, separados por aproximadamente 15.000 quilômetros (9.300 milhas), nos últimos 40 anos. Simultaneamente, o estudo identificou a mesma relação entre a Amazônia e a Antártica.

Solução: governança local e em larga escala

Recentemente, um perfil chamado "The Amazon We Want" apareceu no meu feed de "perfis sugeridos do Instagram". A princípio, não achei muito interessante, pois tinha menos de 1.000 seguidores e um nome que parecia um clickbait. Mas eu estava errado: a iniciativa "A Amazônia que queremos" é o nome popular do Painel Científico para a Amazônia (SPA) da Rede de Soluções para o Desenvolvimento Sustentável das Nações Unidas, fundada em 2021. O SPA é composto por mais de 200 cientistas e pesquisadores proeminentes dos oito países amazônicos, da Guiana Francesa e de parceiros globais. Esses especialistas se reuniram para debater, analisar e reunir o conhecimento acumulado da comunidade científica, dos povos indígenas e de outras partes interessadas que vivem e trabalham na Amazônia. 

Este é um relatório inédito que fornece uma avaliação científica abrangente, objetiva, aberta, transparente, sistemática e rigorosa do estado dos ecossistemas da Amazônia, das tendências atuais e de suas implicações para o bem-estar de longo prazo da região, bem como das oportunidades e opções relevantes de políticas para conservação e desenvolvimento sustentável. 

Os relatórios que eles criaram são tudo o que você sempre quis e precisou saber sobre a Amazônia. Eles são incríveis e de acesso aberto em www.theamazonwewant.org 

As soluções que eles descrevem baseiam-se em conhecimentos científicos e tradicionais, orientados pelos princípios e valores de uma visão de "Amazônia Viva". Essa visão propõe um modelo de desenvolvimento sustentável para a Amazônia que seja socialmente justo, inclusivo e florescente do ponto de vista ecológico e econômico. Ela reconhece o papel da Amazônia no século XXI e a necessidade de economias que possam sustentar a integridade e a diversidade ecológica, proteger os ecossistemas terrestres e aquáticos, restaurar e remediar os ecossistemas impactados, capacitar os povos amazônicos, proteger os direitos humanos e os direitos da natureza e promover o bem-estar humano e da natureza. 

As soluções propostas são baseadas em três pilares:

1. Conservação, restauração e remediação de sistemas terrestres e aquáticos
2. Desenvolvimento de uma bioeconomia inovadora, saudável, com florestas em pé e rios caudalosos
3. Fortalecimento da cidadania e da governança na Amazônia

Algumas das principais ações mencionadas no relatório:

• Prevenção imediata do desmatamento e da degradação, especialmente no sul e no leste da bacia, onde várias espécies estão criticamente ameaçadas de extinção. 
• O foco na manutenção das florestas e na prevenção da degradação deve ser complementado por ações para proteger os ecossistemas aquáticos e não florestais. Isso exigirá mudanças multissetoriais no planejamento de energia e mineração e no uso de agroquímicos. 
• Uma nova visão para o povo e a natureza da Amazônia, apoio renovado para áreas protegidas e terras indígenas e investimento em estratégias econômicas alternativas. 
• O progresso da conservação se beneficiará de uma mudança radical no investimento em ciência na Amazônia para avaliar o status e a distribuição das espécies e integrar o conhecimento indígena e local nesse processo. 

Se a ONU seguir todas as recomendações desse relatório, pode haver esperança de uma floresta amazônica viva em vez de uma savana amazônica viva. Enquanto isso, seria uma boa ideia começar a replantar algumas árvores nesses pastos de gado queimados e estéreis.