Chuvas irregulares afetam crescimento de plantas em todo o mundo, revela estudo da NASA

Um novo estudo liderado pela NASA revelou que a forma como a chuva se distribui ao longo do ano é quase tão importante para a vegetação mundial quanto a quantidade total de precipitação. A pesquisa, publicada em 11 de dezembro na revista Nature, demonstrou que, mesmo em anos com totais de chuva semelhantes, as plantas se saíram de forma diferente quando a água veio em rajadas maiores e menos frequentes.

Em regiões áridas, como o sudoeste dos EUA, as plantas tiveram melhor desempenho em anos com chuvas mais concentradas, mas menos frequentes. Em ecossistemas úmidos, como a floresta tropical da América Central, a vegetação tendeu a se sair pior, possivelmente devido à dificuldade em tolerar períodos mais longos de seca. Segundo Andrew Feldman, hidrologista e cientista de ecossistemas do Goddard Space Flight Center da NASA, em Greenbelt, Maryland, e principal autor do estudo, a variabilidade diária das chuvas era pouco compreendida, embora já se soubesse que quase metade da vegetação mundial é impulsionada pela quantidade anual de chuva. Padrões de precipitação em mudança estão produzindo tempestades mais fortes, com períodos de seca mais longos entre elas, em comparação com um século atrás.

“Imagine uma planta em vaso: o que acontece se você der a ela um jarro cheio de água no domingo, versus um terço de um jarro na segunda, quarta e sexta-feira?”, explicou Feldman. Aplicando essa analogia à escala do Cinturão do Milho dos EUA ou de uma floresta tropical, as consequências podem afetar a produtividade das culturas e, por fim, a quantidade de dióxido de carbono que as plantas removem da atmosfera.

A equipe de pesquisa, que incluiu cientistas do Departamento de Agricultura dos EUA e de várias universidades, analisou duas décadas de observações de campo e de satélite, abrangendo milhões de quilômetros quadrados em diversas paisagens, da Sibéria ao extremo sul da Patagônia. Eles descobriram que as plantas em 42% da superfície terrestre vegetada eram sensíveis à variabilidade diária das chuvas. Mais da metade dessas plantas se saiu melhor – muitas vezes mostrando crescimento aumentado – em anos com menos dias chuvosos, mas com chuvas mais intensas. Isso inclui terras cultivadas, bem como paisagens mais secas, como pastagens e desertos. Em contraste, florestas de folhas largas (por exemplo, carvalho, bordo e faia) e florestas tropicais em latitudes baixas e médias tenderam a se sair pior nessas condições, com o efeito sendo particularmente pronunciado nas florestas tropicais do Indo-Pacífico, incluindo Filipinas e Indonésia. Estatisticamente, a variabilidade diária das chuvas foi quase tão importante quanto os totais anuais de chuva para impulsionar o crescimento em todo o mundo.

O estudo baseou-se principalmente em uma série de missões e conjuntos de dados da NASA, incluindo o algoritmo Integrated Multi-satellitE Retrievals for GPM (IMERG), que fornece taxas de chuva e neve para a maior parte do planeta a cada 30 minutos, usando uma rede de satélites internacionais. Para avaliar a resposta das plantas dia a dia, os pesquisadores calcularam o quão verde uma área aparecia em imagens de satélite. A “verdura”, também conhecida como Índice de Vegetação por Diferença Normalizada, é comumente usada para estimar a densidade e a saúde da vegetação. Eles também rastrearam uma fraca luz avermelhada emitida pelas plantas durante a fotossíntese; quando uma planta absorve a luz solar para converter dióxido de carbono e água em alimento, sua clorofila “vaza” fótons não utilizados. Essa fraca luz é chamada de fluorescência induzida pelo sol, e é um sinal revelador de vegetação florescente. Essa fluorescência, invisível a olho nu, pode ser detectada por instrumentos a bordo de satélites como o Orbiting Carbon Observatory-2 (OCO-2) da NASA, lançado em 2014, que observou o Meio-Oeste dos EUA apresentando forte fluorescência durante a estação de crescimento.

Feldman disse que as descobertas destacam o papel vital que as plantas desempenham na movimentação de carbono na Terra – um processo chamado ciclo do carbono. A vegetação, incluindo culturas, florestas e pastagens, forma uma vasta “pia” de carbono, absorvendo o excesso de dióxido de carbono da atmosfera. “Uma compreensão mais precisa de como as plantas prosperam ou diminuem dia a dia, tempestade após tempestade, pode nos ajudar a entender melhor seu papel nesse ciclo crítico”, disse Feldman. O estudo também incluiu pesquisadores do Jet Propulsion Laboratory da NASA no sul da Califórnia, da Universidade de Stanford, da Universidade de Columbia, da Universidade de Indiana e da Universidade do Arizona.