Mitigação das mudanças climáticas: plantar árvores no Ártico piora o aquecimento global

A restauração florestal e o plantio de árvores são estratégias bem estabelecidas para a mitigação das mudanças climáticas. No entanto, o uso dessa abordagem no Ártico agrava o aquecimento e é contraproducente para a mitigação das mudanças climáticas. Isso ocorre porque a cobertura arbórea reduz o albedo (ou reflexão da luz solar) e aumenta a escuridão da superfície, o que resulta em aquecimento líquido (pois as árvores absorvem mais calor do sol do que a neve). Além disso, as atividades de plantio de árvores também perturbam o estoque de carbono do solo ártico, que armazena mais carbono do que todas as plantas da Terra juntas. Portanto, a abordagem para a mitigação das mudanças climáticas não precisa necessariamente ser focada no carbono. As mudanças climáticas dizem respeito ao balanço energético da Terra (líquido entre a energia solar que permanece na atmosfera e a energia solar que sai da atmosfera). A quantidade de gases de efeito estufa determina quanto calor é retido na atmosfera terrestre. Nas regiões árticas, em altas latitudes, o efeito albedo (ou seja, a reflexão da luz solar de volta para o espaço sem ser convertida em calor) é mais importante (do que o efeito estufa devido ao armazenamento de carbono na atmosfera) para o balanço energético total. Portanto, o objetivo geral de desacelerar as mudanças climáticas requer uma abordagem holística.

Plantas e animais liberam continuamente dióxido de carbono (CO₂ ₎ na atmosfera por meio da respiração. Alguns eventos naturais, como incêndios florestais e erupções vulcânicas, também liberam CO₂ _na atmosfera. O equilíbrio do CO₂ atmosférico _é mantido pelo sequestro regular de carbono pelas plantas verdes na presença da luz solar, por meio da fotossíntese. No entanto, as atividades humanas desde o século XVIII ^, particularmente a extração e a queima de combustíveis fósseis, como carvão, petróleo e gás natural, aumentaram a concentração de CO₂ na _atmosfera.

Curiosamente, sabe-se que um aumento na concentração de CO₂ _na atmosfera apresenta um efeito de fertilização por carbono (ou seja, as plantas verdes fotossintetizam mais em resposta ao aumento de CO₂ _na atmosfera). Boa parte do atual sumidouro de carbono terrestre é atribuída a esse aumento da fotossíntese global em resposta ao aumento do CO₂ _. Durante o período de 1982 a 2020, a fotossíntese global aumentou cerca de 12% em resposta a um aumento de 17% nas concentrações globais de dióxido de carbono na atmosfera , de 360 ​​ppm para 420 ppm^.

É evidente que o aumento da fotossíntese global é incapaz de sequestrar todas as emissões antropogênicas de carbono desde o início da industrialização. Como resultado, o dióxido de carbono (CO₂) atmosférico _aumentou efetivamente em cerca de 50% nos últimos dois séculos, atingindo 422 ppm (em setembro de 2024) ^³ , o que representa 150% do seu valor em 1750. Dado que o dióxido de carbono (CO₂ ₎ é um importante gás de efeito estufa, esse aumento significativo e global do CO₂ atmosférico _contribuiu para o aquecimento global e as mudanças climáticas.

As mudanças climáticas se manifestam na forma de derretimento do gelo polar e das geleiras, aquecimento dos oceanos, elevação do nível do mar, inundações, tempestades catastróficas, secas frequentes e intensas, escassez de água, ondas de calor, incêndios severos e outras condições adversas. Elas têm graves consequências para a vida e os meios de subsistência das pessoas, daí a necessidade imperativa de mitigação. Portanto, para limitar o aquecimento global e o aumento da temperatura a 1.5°C até o final deste século, a Conferência das Nações Unidas sobre Mudanças Climáticas reconheceu que as emissões globais de gases de efeito estufa precisam ser reduzidas em 43% até 2030 e conclamou as partes a fazerem a transição para longe dos combustíveis fósseis, visando atingir emissões líquidas zero até 2050.

Além da redução na emissão de carbono, a ação climática também pode ser apoiada pela remoção de carbono da atmosfera. Qualquer melhoria na captura de carbono atmosférico seria útil.  

A fotossíntese marinha realizada por fitoplâncton, algas marinhas e plânctons algáceos nos oceanos é responsável por cerca de metade da captura de carbono. Sugere-se que a biotecnologia de microalgas possa contribuir para a captura de carbono por meio da fotossíntese. Reverter o desmatamento por meio do plantio de árvores e da restauração de áreas florestais pode ser uma medida muito útil para a mitigação das mudanças climáticas. Um estudo constatou que o aumento da cobertura florestal global poderia trazer contribuições significativas. O estudo mostrou que a capacidade global da cobertura arbórea, sob o clima atual, é de 4.4 bilhões de hectares, o que significa que 0.9 bilhão de hectares adicionais de cobertura arbórea (equivalente a um aumento de 25% na área florestal) poderiam ser criados após a exclusão da cobertura existente. Essa cobertura arbórea adicional, se criada, sequestraria e armazenaria cerca de 205 gigatoneladas de carbono, o que corresponde a cerca de 25% do atual estoque de carbono atmosférico. A restauração florestal global também é imperativa porque a continuidade das mudanças climáticas resultaria na redução de cerca de 223 milhões de hectares de cobertura florestal (principalmente em áreas tropicais) e na perda da biodiversidade associada até ²⁰⁵⁰.

Plantação de árvores na região ártica  

Região ártica refere-se à parte norte da Terra acima da latitude 66° 33′N dentro do círculo ártico. Grande parte dessa região (cerca de 60%) é ocupada por gelo marinho coberto pelo oceano ártico. A massa terrestre ártica está situada ao redor das margens sul do oceano ártico que sustentam a tundra ou a floresta boreal do norte.  

As florestas boreais (ou taiga) estão situadas ao sul do Círculo Polar Ártico e são caracterizadas por florestas de coníferas consistindo principalmente de pinheiros, abetos e lariços. Elas têm invernos longos e frios e verões curtos e úmidos. Há predominância de árvores coníferas (pinheiros, abetos e abetos) tolerantes ao frio, com cones, perenes e que retêm suas folhas em forma de agulha durante todo o ano. Comparadas às florestas temperadas e florestas tropicais úmidas, as florestas boreais têm menor produtividade primária, têm menos diversidade de espécies de plantas e não têm estrutura florestal em camadas. Por outro lado, a tundra ártica está situada ao norte das florestas boreais nas regiões árticas do hemisfério norte, onde o subsolo é permanentemente congelado. Esta região é muito mais fria, com temperaturas médias de inverno e verão na faixa de -34 °C e 3 °C - 12 °C, respectivamente. O subsolo é permanentemente congelado (permafrost), portanto, as raízes das plantas não conseguem penetrar profundamente no solo e as plantas ficam baixas no solo. A tundra tem produtividade primária muito baixa, baixa diversidade de espécies e curta estação de crescimento de 10 semanas, quando as plantas crescem rapidamente em resposta à longa luz do dia.  

O crescimento das árvores nas regiões árticas é afetado pelo permafrost porque a água congelada subterrânea restringe o crescimento profundo das raízes. A maior parte da tundra tem permafrost contínuo, enquanto florestas boreais existem em áreas com pouco ou nenhum permafrost. No entanto, o permafrost ártico não é imune a isso.  

Com o aquecimento do clima ártico (que ocorre duas vezes mais rápido que a média global), o derretimento e a consequente perda do permafrost favorecem a sobrevivência de mudas de árvores em estágio inicial. A presença de cobertura arbustiva mostrou-se positivamente associada à sobrevivência e ao crescimento de mudas até se tornarem árvores. A composição de espécies e o funcionamento dos ecossistemas na região estão passando por rápidas mudanças. À medida que o clima aquece e o permafrost se degrada, a vegetação poderá migrar de um Ártico sem árvores para um Ártico dominado por árvores no ^futuro.

A mudança da vegetação para uma paisagem ártica dominada por árvores reduziria o CO₂ atmosférico _por meio do aumento da fotossíntese e ajudaria na mitigação das mudanças climáticas? A região ártica poderia ser considerada para reflorestamento com o objetivo de remover o CO₂ atmosférico _? Em ambas as situações, o permafrost ártico precisaria descongelar ou se degradar primeiro para permitir o crescimento de árvores. No entanto, o descongelamento do permafrost libera metano na atmosfera, um potente gás de efeito estufa que contribui para o aquecimento global. A liberação de metano do permafrost também contribui para os grandes incêndios florestais na região.

Quanto à estratégia de remoção de CO₂ atmosférico _por meio da fotossíntese através do reflorestamento ou plantio de árvores na região ártica e consequente mitigação do aquecimento e das mudanças climáticas, os pesquisadores⁷ ^concluíram que essa abordagem é inadequada para a região e contraproducente para a mitigação das mudanças climáticas. Isso ocorre porque a cobertura arbórea reduz o albedo (ou reflexão da luz solar) e aumenta a escuridão da superfície, o que resulta em aquecimento líquido, pois as árvores absorvem mais calor do sol do que a neve. Além disso, as atividades de plantio de árvores também perturbam o estoque de carbono do solo ártico, que armazena mais carbono do que todas as plantas da Terra juntas.

Portanto, a abordagem de mitigação das mudanças climáticas não precisa necessariamente ser focada em carbono. As mudanças climáticas dizem respeito ao balanço energético da Terra (líquido da energia solar que permanece na atmosfera e da energia solar que sai da atmosfera). Os gases de efeito estufa determinam quanto calor é retido na atmosfera da Terra. Em regiões árticas em altas latitudes, o efeito albedo (ou seja, reflexão da luz solar de volta ao espaço sem ser convertida em calor) é mais importante (do que o armazenamento de carbono atmosférico) para o balanço energético total. Portanto, o objetivo geral de desacelerar as mudanças climáticas requer uma abordagem holística.  

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Referências:  

1. Keenan, TF, et al. Uma restrição ao crescimento histórico da fotossíntese global devido ao aumento de CO2. Nat. Clim. Chang. 13, 1376–1381 (2023). DOI: https://doi.org/10.1038/s41558-023-01867-2 

2. Berkeley Lab. News – As plantas nos dão tempo para desacelerar as mudanças climáticas – mas não o suficiente para pará-las. Disponível em https://newscenter.lbl.gov/2021/12/08/plants-buy-us-time-to-slow-climate-change-but-not-enough-to-stop-it/ 

3. NASA. Dióxido de carbono. Disponível em https://climate.nasa.gov/vital-signs/carbon-dioxide/ 

4. Bastin, Jean-Francois et al 2019. O potencial global de restauração de árvores. Ciência. 5 de julho de 2019. Vol 365, Edição 6448 pp. 76-79. DOI: https://doi.org/10.1126/science.aax0848 

5. Chazdon R., e Brancalion P., 2019. Restaurando florestas como um meio para muitos fins. Ciência. 5 jul 2019 Vol 365, Edição 6448 pp. 24-25. DOI: https://doi.org/10.1126/science.aax9539 

6. Limpens, J., Fijen, TPM, Keizer, I. et al. Arbustos e Permafrost Degradado Abre Caminho para Estabelecimento de Árvores em Turfeiras Subárticas. Ecosystems 24, 370–383 (2021).  https://doi.org/10.1007/s10021-020-00523-6 

7. Kristensen, J.Å., Barbero-Palacios, L., Barrio, IC et al. O plantio de árvores não é uma solução climática nas altas latitudes do norte. Nat. Geosci. 17, 1087–1092 (2024). https://doi.org/10.1038/s41561-024-01573-4  

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