Como será o futuro dos nossos solos – e, portanto, também a disponibilidade de água – moldado pelos efeitos das alterações climáticas iminentes? Um estudo internacional liderado por Jesse Radolinski e Michael Bahn, do Departamento de Ecologia da Universidade de Innsbruck, mostra como a seca, o aquecimento e o aumento das concentrações atmosféricas de CO2 estão a alterar os processos hidrológicos existentes nos solos e a desafiar a resiliência dos ecossistemas. As descobertas foram publicadas na revista Science.
As pastagens cobrem quase 40% da superfície da Terra e são fundamentais para o ciclo global da água. No entanto, o impacto das alterações climáticas nestes importantes ecossistemas ainda é pouco compreendido. Um novo estudo, realizado no âmbito de um projeto internacional financiado pela Academia Austríaca de Ciências e liderado por Michael Bahn, do grupo de investigação em Ecologia Funcional da Universidade de Innsbruck, fornece agora novos conhecimentos sobre o futuro dos ecossistemas de pastagens. Os resultados deste estudo ilustram como a seca, o aquecimento climático e o aumento das concentrações de CO2 afectam a disponibilidade de água no solo e a utilização da água pelas plantas. “Testámos os efeitos do aquecimento, do aumento das concentrações atmosféricas de CO2 e da seca, não apenas individualmente, mas também em combinação, como se espera que ocorra num futuro próximo”, explica Michael Bahn. Utilizando água da chuva marcada com isótopos estáveis, a equipe conseguiu obter uma compreensão detalhada do movimento e armazenamento da água nos poros do solo e sua perda do sistema por infiltração e evapotranspiração.
Efeitos positivos no curto prazo
Sob concentrações aumentadas de CO2, o principal horizonte de enraizamento das plantas permanece mais húmido, uma vez que as plantas utilizam a água de forma mais eficiente. Em contrapartida, o aquecimento leva a uma redução da humidade do solo. As secas recorrentes, especialmente num futuro clima mais quente, conduzem a grandes alterações na estrutura do solo, com consequências no destino da água no solo. «Neste cenário mais extremo, a água no solo é menos bem misturada, uma vez que flui principalmente através dos poros grandes e de drenagem rápida e penetra menos nos poros mais pequenos e de drenagem lenta. A água mais velha também permanece por mais tempo”, explica Jesse Radolinski. Assim, a seca recorrente num clima futuro prejudica a conectividade hidrológica, que é essencial para a disponibilidade de água das plantas. Os investigadores sublinham também que esta restrição do fluxo de água no solo tem consequências de longo alcance para a funcionalidade e resiliência dos ecossistemas de pastagens como um todo. As plantas são forçadas a utilizar a água de forma mais eficiente, o que a longo prazo pode limitar a sua capacidade de crescimento e regeneração. «Ao mesmo tempo, também observámos que o CO2 elevado pode ter efeitos positivos a curto prazo, como uma recuperação mais rápida após períodos de seca. No entanto, estes efeitos são ofuscados pelos efeitos negativos do aumento do aquecimento e da seca na disponibilidade global de água e na conectividade hidrológica», afirma Bahn.
Configuração de experimento exclusiva
«A nossa experiência é única, pois conseguimos simular experimentalmente as condições de um clima futuro desde 2014 e podemos, assim, analisar os efeitos a longo prazo», sublinha Bahn. Os pesquisadores usaram uma instalação experimental única, projetada no centro de pesquisa agrícola em Raumberg-Gumpenstein, na Estíria. É composto por 54 locais de teste com aquecedores infravermelhos e sistemas de fumigação de CO2, bem como telhados automatizados que podem proteger da chuva. Isto tornou possível simular uma série de cenários realistas de alterações climáticas e analisar detalhadamente as interações entre a água do solo e as plantas.
A seca repetida perturba a mistura da água do solo
A principal conclusão do estudo é que a conectividade hidrológica no sistema de poros do solo é fortemente perturbada por secas recorrentes que ocorrem num clima mais quente com CO elevado.2. “Geralmente, presume-se que a água do solo esteja bem misturada após as chuvas, mas os nossos resultados mostram que esta mistura será severamente limitada após secas repetidas num clima futuro. Isto tem implicações significativas para a utilização da água pelas plantas”, explica Radolinski.
“Nosso estudo mostra que as interações entre solo e plantas podem ser muito mais complexas do que se supunha anteriormente. Isto tem implicações significativas para a capacidade dos ecossistemas resistirem e recuperarem de períodos de seca”, resume Bahn. Os resultados do estudo sublinham mais uma vez a necessidade de desenvolver estratégias que reforcem a resiliência dos ecossistemas às alterações climáticas e de avançar nos esforços globais de protecção climática.
Publicação: Seca em um ambiente mais quente, CO2O clima rico restringe o uso da água nas pastagens e a mistura da água no solo. Jesse Radolinski, Michael Bahn e outros. Ciência16 de janeiro de 2025, Vol 387, Edição 6731, pp. ado0734
