În adâncul Pădurii Naționale Caxiuanã din nordul Braziliei, o suprafață de pădure tropicală de mărimea unui teren de fotbal oferă o imagine despre cum ar putea arăta Amazonul într-un climat mai uscat.
Din 2002, oamenii de știință au suspendat aproape 6.000 de panouri transparente din plastic deasupra unui hectar de pădure virgină, redirecționând aproximativ jumătate din precipitații departe de solul de dedesubt și canalizând apa în jgheaburi.
Este cel mai îndelungat experiment de secetă de acest tip desfășurat vreodată în regiunile tropicale, potrivit Times of India.
› Vezi galeria foto ‹
Ani la rând, copacii au reușit să facă față situației, folosindu-se de rădăcini adânci și chiar absorbind apa prin frunze. Apoi, după aproximativ opt ani, rezistența lor a cedat.
Copacii mari și bătrâni au început să se prăbușească într-un ritm mult mai ridicat decât exemplarele mai mici, iar pădurea a trecut de la absorbția carbonului la eliberarea acestuia în atmosferă.
După două decenii, cercetătorii au studiat întregul parcurs al acestei transformări, de la prăbușirea inițială până la o recuperare neașteptată și doar parțială.
Rezultatele le oferă cercetătorilor o perspectivă rară, pe termen lung, asupra modului în care pădurile tropicale reacționează atunci când cantitatea de precipitații scade, iar condițiile de secetă persistă ani la rând.
Experimentul a arătat, de asemenea, că seceta nu afectează toate zonele pădurii în mod egal. Copacii mai bătrâni par să fie deosebit de vulnerabili, deoarece înălțimea și dimensiunile lor mai mari presupun un necesar mai ridicat de apă. În plus, stresul hidric prelungit le poate slăbi capacitatea de a transporta apa și de a menține țesuturile esențiale.
De ce au blocat oamenii de știință jumătate din ploaie într-o pădure amazoniană
Cercetătorii au descoperit că arborii au folosit o serie de strategii pentru a face față secetei, inclusiv redirecționarea rădăcinilor pentru a ajunge la rezerve de apă mai adânci și, în anumite cazuri, absorbția directă a umezelii prin frunze.
Lucy Rowland, profesor de ecologie la Universitatea din Exeter, care a lucrat ani de zile la acest proiect, a declarat pentru Associated Press că această rezistență inițială nu a durat.
La aproximativ opt ani de la începerea tratamentului experimental, situația s-a schimbat radical. Rowland a remarcat că pădurea a înregistrat „o scădere foarte mare a biomasei, pierderi importante și mortalitatea celor mai mari copaci”.
Analizele ulterioare au confirmat că mortalitatea a fost concentrată în special în rândul celor mai mari copaci. Aceștia s-au dovedit mult mai vulnerabili la ceea ce se numește eșec hidraulic – practic, blocarea sistemelor interne de transport al apei de către bule de aer – decât arborii mai mici.
Potrivit studiului intitulat „Pădurea amazoniană se adaptează la seceta experimentală pe termen lung”, publicat pe ResearchGate, moartea arborilor tropicali provocată de secetă a fost declanșată de acest eșec hidraulic și nu de înfometarea carbonică, adică epuizarea zaharurilor stocate, despre care se credea anterior că reprezintă principala cauză a morții arborilor afectați de secetă.
Pe măsură ce copacii mai mari au căzut, o cantitate mai mare de lumină solară a ajuns pe solul pădurii. Acest lucru a dus la uscarea frunzelor căzute și a crescut riscul de incendii.
Cum a pierdut pădurea amazoniană o treime din biomasă
După ce suprafața experimentală a fost supusă timp de 15 ani secetei artificiale, aceasta pierduse aproximativ o treime din biomasa sa inițială de deasupra solului. Cercetătorii numesc această perioadă „faza de tranziție”.
În această perioadă, suprafața experimentală a pierdut 85 de megagrame de carbon pe hectar, ceea ce reprezintă o reducere de aproximativ 34% față de biomasa inițială de 248 de megagrame de carbon pe hectar.
În acești ani, suprafața respectivă a trecut de la statutul de rezervor de carbon atmosferic la cel de sursă netă de emisii de carbon, deoarece arborii care au murit și s-au descompus au eliberat carbonul pe care îl acumulaseră de-a lungul deceniilor.
Ceea ce a urmat i-a surprins pe cercetători.
În loc să continue să se degradeze până la o stare asemănătoare unei pajiști, așa cum preziseseră unele modele computerizate, biomasa pădurii s-a stabilizat în următorii șapte ani, între 2017 și 2023.
Odată cu reducerea numărului de copaci mari care concurau pentru o cantitate limitată de apă, arborii supraviețuitori au avut acces la mai multă apă fiecare, ceea ce a redus stresul fiziologic la care fuseseră supuși.
Rezultatul a fost atingerea unei stabilități eco-hidrologice a pădurii. Măsurătorile privind potențialul hidric al frunzelor, fluxul de sevă și conținutul de apă din tulpini ale arborilor supuși secetei au ajuns să fie similare cu cele înregistrate în suprafața de control, care nu fusese afectată de experiment.
Cum a schimbat seceta pentru totdeauna pădurea amazoniană
Stabilizarea nu înseamnă că pădurea a scăpat nevătămată.
Autorii sugerează că acest nou echilibru a fost atins abia după o fază de tranziție extrem de perturbatoare, în timpul căreia s-a pierdut mai mult de o treime din biomasă, transformând zona într-o sursă importantă de carbon.
Pădurea rezultată este acum diferită din punct de vedere structural față de cea de dinaintea experimentului. Are o coroană mai rară și mai puțini copaci foarte înalți care domină partea superioară a coronamentului. De asemenea, deține semnificativ mai puțină biomasă și mai puțin carbon stocat decât pădurea neatinsă din apropiere sau decât pădurile amazoniene în ansamblu, în medie.
Cercetătorii implicați în proiect subliniază că o singură suprafață de un hectar nu poate surprinde toate presiunile cu care s-ar putea confrunta un Amazon care se încălzește și devine mai uscat.
Printre acestea se numără creșterea temperaturilor atmosferice și a deficitului de presiune a vaporilor, factori care nu au fost simulați direct în cadrul experimentului.
În noiembrie 2024, majoritatea panourilor din plastic au fost îndepărtate, iar oamenii de știință monitorizează acum modul în care se reface suprafața experimentală.
După cum a declarat João de Athaydes, meteorolog și vicecoordonator al Esecaflor, echipa dorește „să înțeleagă ce se întâmplă în continuare” și, mai exact, să afle dacă pădurea poate reveni la ceva asemănător stării sale inițiale sau dacă schimbările produse de două decenii de secetă indusă se vor dovedi permanente.