Estudo propõe aprimorar modelos para projetar serviços ecossistêmicos de florestas montanhosas

Projeções de modelagem dependem da instalação de uma rede de informações específicas sobre essas áreas no Brasil e nos Andes, que atualmente têm lacunas de dados

Luciana Constantino | Agência FAPESP – Ainda pouco estudados, as florestas e outros ecossistemas das montanhas tropicais abrigam uma rica biodiversidade e fornecem importantes serviços ecossistêmicos, como a provisão de água e a participação na regulação da temperatura e do clima regional e global. Porém, existem grandes lacunas entre a necessidade e a disponibilidade de dados dessas regiões com características específicas para poder simular com mais confiança a interação entre a atmosfera e a dinâmica da vegetação em meio às mudanças climáticas.

Pesquisa publicada na revista Plant Ecology & Diversity por um grupo de cientistas ligados a universidades brasileiras e de outros países lança luz a essas questões. E conclui que, para preencher esse espaço, é preciso criar uma rede transdisciplinar capaz de "estudar a dinâmica natural dos ecossistemas montanhosos e suas respostas aos fatores de mudança local, regional e à escala continental no quadro de um sistema socioecológico”.

“Os resultados do nosso trabalho mostram que as informações categorizadas em termos de necessidades para modelagem dos clusters de montanhas na América do Sul são muito escassas, pontuais e insuficientes para incorporar em exercício de modelagem. Para avançarmos na abordagem, incluindo a diversidade socioecológica, precisamos de mais dados e que sejam mais específicos. Por isso, a ideia é implantar uma rede de sítios, que representará a heterogeneidade de realidades sociais e ecológicas dos ecossistemas de montanha e, dessa forma, permitir quantificar o papel até hoje negligenciado desses ecossistemas na ciclagem de carbono e água e em outros serviços ecossistêmicos”, explica à Agência FAPESP o professor da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp) Laszlo Karoly Nagy, autor correspondente do artigo.

Coordenador da Pesquisa Ecológica de Longa Duração – Parque Estadual de Campos do Jordão (PELD-PECJ), Nagy recebeu apoio da FAPESP. O professor Stephen Sitch, da Universidade de Exeter, principal colaborador estrangeiro, recebeu apoio do Natural Environment Research Council (NERC).

Características próprias

As florestas tropicais encontradas em regiões montanhosas acima de 1.000 metros de altitude podem variar de úmidas – por exemplo, a Serra do Mar, no Brasil, ou parte dos Andes que delimita a bacia amazônica – até sazonalmente secas, no lado das serras que ficam na sombra de chuva – como na Mata Atlântica ou nos vales intercordilheiras dos Andes.

As montanhas abrigam vegetação florestal e não florestal. Já o crescimento das árvores é limitado, em altitudes elevadas, pelas baixas temperaturas. No entanto, as mudanças climáticas devem alterar a estrutura e o funcionamento desses ecossistemas. Nos Andes, por exemplo, região rica em floresta de montanha, as taxas atuais de aquecimento são três vezes maiores do que em outras partes da América do Sul – até o final deste século, está previsto um aquecimento superior a 5 °C ou 6 °C.

Além disso, montanhas da América do Sul registram atualmente extensas áreas não florestais devido à conversão para uso agropastoril.

Nesse contexto, as montanhas subtropicais e tropicais da América do Sul constituem uma área de alta prioridade para possibilitar projeções sobre os impactos de futuras mudanças climáticas na estrutura e no funcionamento desses ecossistemas, na retroalimentação para o clima e o potencial uso dos serviços ecossistêmicos.

No trabalho, que teve como base um workshop realizado em Campinas, os pesquisadores identificaram uma rede de sítios de ecossistemas de montanha da América do Sul para catalogar e sintetizar o conhecimento existente visando a futura modelagem que analise a contribuição dessas florestas para os ciclos regionais e globais do carbono e da água.

“É preciso estratificar a seleção das áreas com base no clima e na biogeografia, levando em consideração o contexto histórico-cultural do uso da terra. Tudo isso mostra a diversidade de situações que vamos encontrar em termos socioecológicos. Dessa forma poderemos sintetizar o conhecimento e abrir um caminho para construirmos um projeto amplo”, complementa Nagy.

Método

O levantamento da disponibilidade de dados empíricos foi feito a partir de oito locais, ao longo dos Andes e no Sudeste do Brasil. São eles: Andes venezuelanos; Andes colombianos; Andes equatorianos ocidentais; Transecto Amazônia - Andes, Peru; as montanhas do noroeste da Argentina; Cabo Horn (Chile); e as serras da Mantiqueira e do Cipó, ambas no Brasil.

Desse total de sítios, somente dois – um na Venezuela e outro no Brasil – tinham alguns dados climáticos, ecológicos e ecofisiológicos que poderiam ajudar a parametrizar um DGVM. Os DGVMs são modelos dinâmicos de vegetação (sigla em inglês para Dynamic Global Vegetation Models), desenvolvidos para realizar simulações e projeções ao longo das próximas décadas da dinâmica vegetacional em escala regional, continental ou global.

As informações referentes à biomassa de árvores estavam disponíveis para seis locais. Os cientistas fizeram uma avaliação preliminar usando um DGVM conhecido como JULES (sigla em inglês para Joint UK Land Environment Simulator) para identificar as falhas em dados disponíveis e seus impactos na parametrização e calibração do modelo. Assim, conseguiram localizar uma redução na alocação para biomassa acima do solo relacionada à temperatura e um aumento nos estoques de carbono com a elevação.

Uma das dificuldades nessas regiões é ter dados capazes de identificar a transição entre a floresta de montanha e a vegetação naturalmente não arbórea. “Precisamos unir modeladores e pesquisadores do campo, que conhecem a floresta, e decidir o que funcionou para cada uma das partes, identificando as peculiaridades e como elas conversam. É importantíssimo que as duas comunidades interajam para que o resultado produzido por modelagem seja verificado por dados empíricos”, diz o professor.

Segundo ele, os próximos passos são construir um projeto que dê continuidade ao desenvolvimento de modelos, envolvendo parceiros ibero-americanos e outros três grupos de modeladores da Europa, além de brasileiros. Esses grupos trabalham em diferentes escalas, incluindo a global ajustada para montanhas e a de paisagem (que pode abarcar o uso da terra).

“Características de montanhas necessitam de uma abordagem diferenciada, que analise, por exemplo, como se dá a limitação de crescimento das árvores nessas áreas, isto é, produção de tecidos vegetais versus limitação por fotossíntese”, afirma Nagy.

O professor explica que o trabalho está agora na fase de junção dos diversos atores, incluindo uma rede de observatórios socioecológicos para os Andes (ROSA), em formação, e definição dos sítios a serem estudados para a construção da nova fase do projeto.

O estudo South American mountain ecosystems and global change – a case study for integrating theory and field observations for land surface modelling and ecosystem management pode ser lido em: www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/17550874.2023.2196966.