Piñon Pine: estudando os efeitos da mudança climática na tolerância à seca

Piñon Pine: Studying the effects of climate change on drought tolerance

Em nome da ciência, Henry Adams matou muitas árvores. Adams, um estudante de doutorado da Universidade do Arizona, está estudando o efeito da mudança climática e da seca em Piñon Pines.

O pinheiro piñon, uma conífera com um extenso sistema de raízes, cresce em altitudes elevadas no sudoeste dos EUA. Seu sistema radicular faz com que o Piñon Pine seja extremamente tolerante à seca, mas em 2002-03, uma seca prolongada combinada com um surto de besouro da casca matou 12.000 hectares de árvores. Foi uma seca de 100 anos, o período mais seco já registrado e, curiosamente, coincidiu com temperaturas de 2 a 3 ˚C acima das médias registradas.

Pesquisa na Biosfera 2

Adams e seus orientadores se perguntaram se o aumento das temperaturas devido à mudança climática poderia exacerbar os efeitos da seca e acelerar a morte das árvores. A Universidade do Arizona tem uma oportunidade incomum de testar as condições de seca e as mudanças de temperatura em seu laboratório Biosphere 2. O Biosphere 2, um "laboratório vivo" exclusivo de três acres no alto deserto do Arizona, já hospedou oito pessoas por dois anos de sobrevivência autônoma. Agora ele abriga projetos de pesquisa, e Adams conseguiu usar o espaço interno para induzir a seca em dois tratamentos separados de pinheiros Piñon transplantados, um em temperatura ambiente e outro em temperaturas 4 ˚C acima da ambiente.

Perspectiva preocupante para o Piñon Pine

"Obviamente, as árvores mais quentes devem morrer primeiro", diz Adams. "Mas queremos testar se a mudança de temperatura, independentemente de outros fatores, acelera a mortalidade." Se essa aceleração de fato ocorrer, uma seca mais curta, do tipo que o Piñon Pine historicamente tem sido capaz de esperar, pode causar uma morte significativa.

Medição da resposta à seca

Naturalmente, Adams e seus colegas fizeram mais do que apenas observar a velocidade com que as árvores morreriam sem água. Eles também estudaram a resposta fisiológica das árvores à seca, medindo a troca de gases, o potencial hídrico e a condutância estomática. Para medir a condutância estomática, eles usaram um METER SC-1 leaf porometer , fazendo quase 9.000 medições separadas em sessões que duravam do nascer ao pôr do sol em um dia muito longo, uma vez por semana.

Condutância estomática em coníferas

Não há muita orientação no manual do porômetro para quem deseja usá-lo em coníferas, por isso Adams "brincou um pouco" com ele em árvores não estressadas pela seca antes de iniciar seu estudo. Ele descobriu que a melhor maneira de obter boas leituras era cobrir a abertura com uma única camada de agulhas. "As agulhas são uma coisa tridimensional", explica ele. "Elas têm estômatos em vários lados, dependendo da espécie. Se você imaginar que os dedos da sua mão são agulhas saindo de um galho, nós os pegamos e os juntamos para garantir que houvesse apenas uma agulha de espessura cobrindo a abertura. Se você abrir os dedos, é assim que seria se não cobrisse totalmente a abertura - então você subestimaria a condutância. Também descobrimos que, se colocássemos várias camadas ali, poderíamos aumentar o número de condutância.

Sensibilidade a condições secas

Outra parte do estudo sobre a seca envolveu um hidrólogo que estava interessado em usar os dados da pesagem lysimeter para parametrizar alguns modelos usados pelos hidrólogos para modelar a perda de água durante a seca. "Os lisímetros são difíceis de operar, mas são bastante sensíveis", diz Adams. "Eles podem medir com uma precisão de 0,1 kg, o que parece ser uma boa maneira de quantificar a perda de água. Acontece que a condutância estomática do porômetro parece ser mais sensível do que os dados da pesagem lysimeter . A perda de água da balança chega a zero muito rapidamente e não conseguimos medir nenhuma perda após algumas semanas, mas ainda podemos ver a perda de água com os dados do porômetro da manhã e da noite."

Expansão do experimento

No auge do experimento, Adams tinha alunos de graduação e técnicos de laboratório operando até três porômetros ao mesmo tempo durante todo o dia e, embora ainda esteja enterrado em dados do primeiro experimento, ele está ansioso para acumular ainda mais dados. "Uma limitação do nosso estudo é que as árvores tinham raízes bem pequenas quando chegaram. Transplantamos algumas árvores [em diferentes elevações em um local] no norte do Arizona usando um transportador de árvores de tamanho normal para obter a maior relação possível entre raiz e broto no transplante. Usaremos os porômetros para tentar entender a fisiologia de como essas árvores morrem e para prever sua sensibilidade à temperatura à luz da mudança climática global, usando a mudança de elevação como substituto da temperatura. Também temos árvores no local que não foram transplantadas para servir de controle para os transplantes."

Implicações para o futuro

Adams reconhece que nem todos no sudoeste estão preocupados com o Piñon Pine. "Trabalhamos em um sistema que não tem muito valor econômico. Muitos fazendeiros estão felizes em ver os pinheiros desaparecerem. Eles acham que haverá muito mais grama para o gado, e os cortadores de lenha estão por aí cortando as árvores mortas e vendendo-as." Mas se a temperatura por si só torna as árvores mais suscetíveis à seca, as implicações vão muito além da economia. Adams diz de forma sucinta, embora um pouco branda: "É um pouco assustador".

Descubra o SC-1 leaf porometer

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