Uma forma de estudar a Amazônia e outras florestas tropicais do mundo é olhar bem de longe: a partir da Estação Espacial Internacional (ISS). É lá que o projeto Gedi – sigla para Investigação Global da Dinâmica de Ecossistemas, uma parceria da agência espacial Nasa e da Universidade de Maryland, ambas dos Estados Unidos – mantém um aparelho Lidar, que lança feixes de laser e produz um mapa tridimensional de determinadas áreas do planeta. No caso das florestas, a surpresa, a partir do emprego desse recurso, é perceber que a reação das plantas a mudanças nos padrões de chuvas e temperaturas não é a mesma entre um continente e outro: a temperatura é crucial na Amazônia e na África, enquanto na Ásia a mudança no padrão de chuvas se faz sentir mais.
“Estava no doutorado em Cambridge, no Reino Unido, quando a Nasa lançou o Gedi, em dezembro de 2018. Nem imaginava que viria a trabalhar nele”, lembra o ecólogo brasileiro Matheus Nunes. Em 2023 ele foi contratado na Universidade de Maryland para justamente fazer pesquisas com os dados coletados pelo Lidar da ISS, a mais de 400 quilômetros (km) em média da superfície terrestre.
Três anos depois, Nunes assina como autor principal um artigo científico no qual estimou a biomassa acumulada nas árvores das maiores florestas intactas que restaram no mundo – na América do Sul (Amazônia), na África (bacia do Congo) e no sudeste da Ásia (Bornéu e Sumatra) – e verificou como ela está associada a variáveis ambientais, principalmente temperatura, umidade e tempestades (Nature, 12/8). A biomassa é, na prática, o material orgânico de que as árvores são compostas, um armazém considerável de carbono. Quando as árvores morrem e se decompõem, ou são queimadas, esse carbono vai parar na atmosfera na forma de gases de efeito estufa, como o gás carbônico (CO2), o que agrava a crise climática.
As análises indicaram que as árvores dos três continentes reagem – e de modo diferente – a pequenas variações de temperatura, além de apresentarem níveis distintos de resistência à escassez de água. Nunes já tinha feito trabalhos com Lidar em outras escalas – a partir do solo, para ver detalhes da arquitetura interna da floresta, e também em sobrevoos, com o propósito de entender a estrutura da cobertura vegetal de uma região. O nível de detalhe visível a partir do espaço é bem menor, cada ponto de informação abrange uma área de 25 metros de diâmetro. A cada volta da ISS na Terra, medições podem ser feitas nas mesmas regiões, mas dificilmente no mesmo ponto, tornando a ferramenta inadequada para ver mudanças da floresta ao longo do tempo. Mas gera uma imensa quantidade de dados – o estudo incluiu 16 milhões desse pontos – e, com isso, permite uma análise global das reações das florestas.
“As mudanças que acontecem de um ano para o outro na estatura das árvores são menores do que o erro da medição do Gedi”, explica. Por coincidência, Nunes é vizinho do que ele afirma ser o carvalho-branco mais alto da região de Washington, DC, com cerca de 40 metros (m) de altura, no Parque Nacional Rock Creek, um dos mais antigos dos Estados Unidos, criado em 1890. Durante a conversa por plataforma de vídeo para esta reportagem, a árvore se erguia por trás do pesquisador instalado no jardim.
Com os dados de biomassa das florestas no computador, Nunes contou com a ajuda do engenheiro florestal Eric Görgens, da Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e do Mucuri (UFVJM), em Minas Gerais, e especialista em árvores gigantes, para selecionar as variáveis ambientais relevantes no campo. Só assim conseguiram tirar sentido dos dados.
Os resultados reforçam a ideia já assentada de que florestas tropicais são especialmente sensíveis ao aumento de temperatura. Na bacia do Congo, cada grau de aumento na temperatura média anual representa uma redução de 28 toneladas por hectare em biomassa. Isso é 2,5 vezes mais do que na Amazônia. Já nas florestas do Sudeste Asiático, o que parece causar a queda de biomassa é a redução da quantidade de água durante as secas periódicas.
Os dados também ressaltaram a relação entre as variáveis. Em áreas mais secas, mudanças de temperatura causam mais problemas, os efeitos das secas são piores quando o ambiente já tem uma aridez característica. Segundo Nunes, por exemplo, nos solos mais inférteis da Amazônia os efeitos também foram mais fortes. “Precisaremos de trabalho de campo para entender por quê.” Nessa conta, precisa entrar o que acontece na fisiologia das árvores.
Nas florestas tropicais onde existem árvores gigantes, com mais de 70 metros de altura, como em Sumatra, na Indonésia, a biomassa é menor em áreas com grande incidência de tempestades. Raios e ventos muito fortes são de fato um problema nessas florestas: ao atingirem árvores que ultrapassam a altura do dossel, podem derrubar esses colossos que caem devastando o que estiver em torno. O Amapá, em comparação, não é lugar de ventos fortes e raios, uma das hipóteses que explica a presença de árvores gigantes. “Se os ventos se tornarem mais fortes e tivermos maior quantidade de raios, os efeitos poderão ser catastróficos”, alerta Nunes.
Nem toda floresta tropical funciona do mesmo jeito, e elas têm vulnerabilidades diferentes em cada região. Portanto, alertam os pesquisadores, as estratégias de preservação e adaptação devem levar em conta essas peculiaridades. Os efeitos das mudanças climáticas podem ser piores do que se imaginava, principalmente nas zonas menos úmidas, mas de acordo com Nunes é difícil fazer modelos preditivos do que pode acontecer. “Vemos que há interação entre múltiplos fatores, que juntos podem ampliar ou minimizar os efeitos.”
“Não existe uma regra única determinando a biomassa de florestas tropicais”, resume o biólogo brasileiro Paulo Bittencourt, da Universidade de Cardiff, no Reino Unido, que não participou da pesquisa. “O trabalho de Nunes e de seu grupo tenta resolver um problema muito complicado, que é ver como as condições ambientais variam e se relacionam nos trópicos.” Na Amazônia, aumentos de temperatura costumam estar associados a condições mais secas. Por outro lado, com menos nuvens há mais luz e as plantas conseguem fazer mais fotossíntese, que permite que elas cresçam. E chuvas abundantes podem estar associadas a ventos fortes e raios, que danificam as árvores. Separar todos esses efeitos é um desafio monumental.
Por dentro dos troncos
“Para metade da variação na biomassa tropical, ainda não entendemos o que está acontecendo”, afirma. Bittencourt estuda os mecanismos fisiológicos e anatômicos que poderiam explicar o gigantismo das árvores. Em uma das áreas que ele estuda, o Parque Nacional do Tumucumaque, no Amapá, os angelins-vermelhos (Dinizia excelsa) podem passar dos 80 m de altura, e no Sudeste Asiático, especialmente na Malásia, árvores da família das dipterocarpáceas também podem atingir essa altura.
Em um artigo publicado em julho, e destacado na capa da revista Science, Bittencourt e colegas deram mais um passo no enigma de entender como as gigantes de 70 m na Malásia conseguem fazer a água chegar do solo às folhas mais altas. É um feito teoricamente impossível, por exigir uma força descomunal para sugar o líquido pelos vasos, mas o fato é que elas conseguem. O estudo mostrou que as árvores do grupo das dipterocarpáceas conseguem fazer o transporte de água aumentando o tamanho dos vasos condutores de seiva, quanto mais altas elas são. As células de suas folhas também são resistentes a murchar em situações de pouca umidade, então parecem ter mais capacidade de resistir às secas do que seria esperado. Comentei esse estudo com mais detalhe no episódio 4 do podcast Hora da Ciência.
Em outubro de 2023, quando acompanhei Bittencourt e sua equipe em uma expedição ao Amapá, entendi como conseguir informações sobre o funcionamento das árvores é quase tão difícil quanto levar um aparelho de laser à ISS. Em uma floresta densa e remota, alguém com muita técnica e material de escalada especializado precisa subir nas árvores, cujos galhos mais baixos podem estar a 30 m do chão e, com muito cuidado, cortar ramos finos no topo da copa para depois serem analisados em laboratório.
Entender esses mecanismos é importante porque resultados anteriores indicavam um risco grande de embolismo, ou cavitação, quando bolhas de ar interrompem a subida da coluna d’água pelos vasos condutores de seiva. Esse fenômeno pode impossibilitar a chegada da água às folhas e causar a morte da planta. O que o estudo de Bittencourt mostrou, porém, é que nas árvores tropicais a perda de crescimento resultante de secas e o risco de embolismo não dependem do tamanho. Não são piores, portanto, para essas gigantes.
Bittencourt estima que as dipterocarpáceas que ele examinou tenham até 300 anos de idade. A mais alta documentada, com 100 m de altura, armazena cerca de 85 toneladas de carbono. No Amapá, as árvores de 80 m são ainda mais antigas, passando dos 600 anos, e mais densas, com cerca de 150 toneladas de carbono. “São patrimônios da humanidade.”