Opinião e Análise

Antonio Carlos Silveiro

Em fevereiro deste ano tive a oportunidade de fazer um curso de ecologia florestal de inverno em uma floresta temperada no norte do Japão, na cidade de Horonobe, que fica no distrito de Teshio, na ilha de Hokkaido.  
O curso foi promovido pela Universidade de Hokkaido com objetivo de reunir estudantes de diferentes partes do mundo para estudar a ecologia na região mais setentrional do país durante o inverno. Em sua segunda edição, contou com participantes do Brasil, Estados Unidos, Alemanha, Suécia, Taiwan e do próprio Japão. O comportamento dos ecossistemas durante o inverno foi bastante discutido, com ênfase nos efeitos das mudanças climáticas na região durante a estação. Neste artigo, comento pontos-chave sobre a interação solo-planta-atmosfera e algumas das consequências dos eventos extremos nas regiões frias.  
Primeiro, a espessura da cobertura de neve e sua duração (em dias no ano) na região de Hokkaido vem diminuindo ao longo das décadas (observações de 1930 a 2010). Uma maior cobertura de neve funciona como isolante térmico, mantendo o solo mais aquecido. Isso significa que quando essa espessura de neve é delgada ou inexistente, o solo interage com o ar atmosférico e ciclos de congelamento e degelo se tornam mais frequentes. Essa diminuição é relevante à medida que causa mudanças nos ciclos biogeoquímicos do solo, e o seu congelamento pode resultar na redução das atividades microbianas e em danos às raízes das plantas. 
Em alguns casos, pode ocorrer maior quantidade de nitrogênio inorgânico no solo, aumentando a produtividade das plantas — principalmente as vegetações do tipo sub-bosque, aquelas de baixa estatura, embaixo do dossel florestal, como arbustos, ervas e árvores jovens —, mas também pode haver uma maior lixiviação com perda de nitrogênio no solo profundo, devido à entrada da água proveniente do degelo. 
Em um segundo ponto, temos o aumento das emissões de óxido nitroso (N2O) para a atmosfera, no processo de descongelamento do solo ou derretimento da neve. Esse gás do efeito estufa é ainda mais potente do que o gás carbônico (CO2) em termos de retenção de calor na atmosfera. Geralmente ocorre o processo de desnitrificação durante o congelamento do solo (quando o óxido nitroso é reduzido para nitrogênio), mas parte desse N2O não é reduzido e acaba se acumulando, sendo emitido depois para a atmosfera nos processos de degelo e/ou derretimento da neve. Apesar de essa não ser a principal fonte de emissão de N2O induzida antropicamente, as pesquisas enfatizam que as emissões de óxido nitroso nas regiões frias são significativas e precisam ser adicionadas na equação de mitigação de gases que intensificam o superaquecimento global. 
Para entender a terceira colocação, é preciso imaginar o cenário: sem impurezas e por ser uma superfície muito branca, a neve e o gelo apresentam um elevado albedo (alta refletividade da luz incidente). Contudo, isso pode ser substancialmente reduzido pela presença de partículas inorgânicas (poeira mineral eólica, carbono negro) e orgânicas (microrganismos que vivem na neve). Em outras palavras, a superfície adquire outras colorações, fazendo com que a retenção da radiação em forma de calor seja maior e acelere o degelo e o derretimento da neve. 
Mudanças na duração das estações são importantes fatores de filtragem de espécies e base de pesquisas em todo o mundo. Por exemplo, o prévio desaparecimento da camada de neve nessas florestas temperadas adiantou a produção de raízes finas das espécies de bambu de sub-bosque, alterando a competição de recursos com as árvores de dossel. De maneira geral, parece que a diminuição do albedo e o aumento de temperatura serão as causas do derretimento do gelo e neve. Esse cenário enfatiza a necessidade de compreensão da distribuição e emissão dos aerossóis no planeta e seus efeitos no albedo da superfície, bem como dos mecanismos envolvidos nas adaptações das espécies necessárias para persistir nesses ambientes em constantes mudanças.
<h3>Uma pequena análise de experimento de campo </h3>
Na Floresta Experimental de Teshio (com 22,5 mil hectares), um experimento de remoção de floresta (árvores) vem sendo conduzido. Cada parcela separada para o estudo tem aproximadamente 200 m² e todas são monitoradas por diversas variáveis. Durante o curso, realizamos uma breve amostragem em campo das temperaturas do ar e do solo, da umidade do solo e profundidade e densidade da neve (Figura 1). 
[caption id="attachment_490283" align="aligncenter" width="1137"]<img class="wp-image-490283 size-full" src="https://www.jota.info/wp-content/uploads/2024/04/image-em-clima-de-justica.jpg" alt="alterações climáticas" width="1137" height="1280" /> Figura 1: Comparação de variáveis na floresta temperada com e sem dossel (Fonte: Antônio Silveiro/IPAM)[/caption]
Notamos que sem o dossel da floresta a temperatura do ar é mais elevada do que o ambiente florestado. A temperatura do solo é mais quente sem o dossel florestal, o que enfatiza o efeito de isolante térmico dessa cobertura de neve. A umidade do solo também é maior a céu aberto devido à maior quantidade de neve e posterior derretimento, também por conta da ausência de raízes das árvores absorvendo água durante o ano. Como esperado, a espessura da cobertura de neve é maior sobre o solo sem floresta, pois o dossel impede que a neve alcance a superfície. Em termos de densidade, a área sem o dossel florestal apresenta cobertura mais densa, apesar de os valores serem similares. Claramente é necessária uma maior amostragem, mas esses resultados vão em direção aos registrados no longo prazo. 
Alguns efeitos e relações ainda estão sendo mais bem compreendidos, por exemplo, os ciclos de congelamento-derretimento mais intensos promovem maior produção de íon de amônio (NH4+) e, assim, uma comunidade microbiana mais resiliente. A produção de raízes finas pela comunidade de sub-bosque também é intensificada com esses ciclos. No cenário onde não há vegetação de sub-bosque, como as espécies de bambus, o volume de água no solo é maior e as árvores de dossel apresentaram maior crescimento. A complexidade de fatores envolvidos nessas relações exige monitoramentos de longo prazo, mas a boa notícia é que as investigações científicas sobre os efeitos das mudanças climáticas no inverno estão aumentando.  
Mitigar as mudanças climáticas exige uma estreita colaboração entre instituições e uma abordagem interdisciplinar. Os esforços de reunir pessoas de diferentes partes do mundo com conhecimentos de diferentes biomas, caminham nessa direção.  
As perguntas permanecem por serem processos graduais e muitas vezes complexos, nos quais o quadro geral sobre os efeitos das mudanças climáticas está sendo preenchido com avanço da ciência. É provável que na próxima década as incertezas sobre esses efeitos durante o inverno tenham sido reduzidas. Para isso, a continuação e a expansão do alcance de cursos e encontros como o relatado serão cruciais.

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