Cientistas estudam cidades para achar benefícios do aquecimento global

Pesquisadores da Universidade de Columbia avaliarem crescimento de plantas em Nova York e descobriram que aumento de CO2 melhora crescimento de árvores

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Vista do Central Park: efeito das "ilhas de calor" urbanas simula condições do aquecimento global em zonas temperadas

O calor, o dióxido de carbono e a poluição do ar já estão tendo efeitos significativos sobre as árvores, plantas e culturas e, para a maioria dos cientistas especializados em plantas, o debate sobre a mudança climática chegou ao fim muito antes da ocorrência de condições meteorológicas extremas, como o furacão Sandy.

Agora, alguns desses cientistas têm ido além de questões políticas para explorar como o aumento dos níveis de calor e de emissões pode fornecer ao menos alguns benefícios para o planeta.

"Costuma-se dar muita ênfase à mitigação do aquecimento global, e isso é necessário", disse Lewis H. Ziska, fisiologista de plantas da Secretaria de Agricultura, um dos muitos cientistas que cada vez mais têm estudado como as plantas reagem a níveis elevados de gases de efeito estufa e outros poluentes. Ao mesmo tempo, acrescentou ele, "é preciso pensar sobre as ferramentas das quais dispomos, e sobre como podemos usá-las para fazer a mudança climática agir em nosso favor".

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Entre tais ferramentas estão as cidades, que têm condições que podem simular como a vida pode ser na zona temperada de um planeta aquecido.

"A cidade é a nossa base de referência para o que pode acontecer nas próximas décadas, e apesar de todos os efeitos negativos do aquecimento global, pode haver algo que venha para o bem", disse Stephanie Searle, fisiologista de plantas que liderou um projeto de pesquisa da Universidade de Columbia sobre o crescimento das árvores, e agora trabalha como pesquisadora de biocombustíveis no Conselho Internacional sobre Transporte Não Poluente, uma organização sem fins lucrativos. "As temperaturas noturnas mais altas, pelo menos, podem impulsionar o crescimento das plantas."

Tal crescimento robusto faz com que mais dióxido de carbono saia da atmosfera.

Ainda assim, algumas emissões não são úteis para as plantas. Há também uma abundância de poluentes modernos, como o ozônio e os metais pesados, que são tóxicos para as plantas, para o homem ou para ambos. Além disso, até agora, os efeitos em longo prazo sobre a vida das plantas no planeta, aquecido como está, não ficam claras.

"Eu tento evitar palavras como 'bom', 'ruim', 'prejudicial' ou 'benéfico'", disse Kevin L. Griffin, ecofisiologista da Universidade de Columbia, que participou de um estudo sobre o "efeito de ilha de calor" nos carvalhos-vermelhos de Nova York.

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Os efeitos da maioria das emissões urbanas mais altas levaram Ziska a reavaliar o aquecimento global como trazendo benefícios em potencial para a humanidade. Em um ensaio publicado no semestre passado pelo periódico Proceedings of the Royal Society B, Ziska e um grupo de colegas de todo o mundo argumentaram que o aumento esperado na população mundial de sete bilhões para nove bilhões de pessoas até 2050 exige que uma "revolução verde" melhore os rendimentos de grãos básicos. O dióxido de carbono, sugeriu o grupo, pode vir a ser a resposta.

Desde 1960, as concentrações atmosféricas de dióxido de carbono no mundo aumentaram em 24 por cento, para 392 partes por milhão, e podem chegar a mil partes por milhão até o final deste século.

Embora as plantas precisem de dióxido de carbono e geralmente tenham melhor desempenho com maiores concentrações do composto, "nem todas as espécies reagem assim", esclarece Ziska. Isso pode ser especialmente verdadeiro no caso das espécies domesticadas, que têm pouca diversidade genética.

"Os criadores não estão selecionando ativamente as plantas de acordo com as diferentes reações ao CO 2 ", disse Ziska. "Eles estão mais interessados na resistência às secas e no controle de pragas."

A natureza, no entanto, "seleciona o que funciona para ela", disse ele. "Nossa hipótese é de que o meio natural faz essa seleção muito mais rápido de acordo com o CO 2 disponível."

Ziska explicou que a sua investigação tem foco no arroz, mas que os cientistas também devem ser capazes de identificar os progenitores selvagens da "soja, trigo, aveia e assim por diante". Se eles forem bem sucedidos, "o resultado será de valor duplo", disse ele. "O que queremos é absorver mais CO 2 e explorar o CO 2 como um meio para aumentar o rendimento. Esse é o objetivo."

Em Nova York, os pesquisadores de Columbia estudaram por oito anos o crescimento de mudas de carvalho-vermelho em quatro locais, incluindo uma localidade "urbana" perto da extremidade a nordeste do Central Park na Rua 105 e uma localidade "remota" nas montanhas de Catskills, a 160 quilômetros ao norte de Manhattan, perto do reservatório de Ashokan.

Griffin, que supervisionou o projeto em conjunto com o Consórcio da Floresta Black Rock, situado no interior de Nova York, escolheu os carvalhos-vermelhos por eles serem uma espécie nativa de Nova York. Ele disse que queria que seus alunos verificassem se os carvalhos das cidades cresciam de maneira diferente da dos carvalhos do interior, e, em caso afirmativo, que descobrissem o porquê disso.

As cidades produzem altos níveis de dióxido de carbono atmosférico, óxidos de nitrogênio e ozônio, todos os quais influenciam o desempenho das plantas.

O efeito de ilha de calor ocorre porque os edifícios, as calçadas e o asfalto absorvem e retêm mais a energia solar do que os campos e as florestas do interior. Durante os meses quentes, a energia armazenada na cidade é irradiada de volta para a atmosfera depois do anoitecer, mantendo as temperaturas noturnas urbanas significativamente mais altas do que as temperaturas rurais.

As primeiras experiências da equipe da Columbia com o carvalho-vermelho terminaram em 2006, e as temperaturas mínimas médias registradas em agosto foram de 22 graus Celsius na localidade urbana, mas de 17,5 graus Celsius nas montanhas Catskills. Os pesquisadores também notaram que os carvalhos da cidade tinham níveis elevados de nitrogênio nas folhas, um nutriente das plantas.

A equipe realizou mais duas rodadas de experimentos. Depois, em 2008, fez um teste final ao ar livre, utilizando solo rural fertilizado por toda parte, de modo que todas as mudas recebessem bastante nitrogênio. Os carvalhos urbanos, colhidos em agosto de 2008, pesavam oito vezes mais do que os do interior, principalmente por causa do aumento da folhagem.

"Nas noites quentes, a árvore respira mais", disse Griffin. "Ela investe seus açúcares de carbono na construção do tecido."

Pela manhã, os açúcares da árvore se esgotam, e ela tem que realizar mais processos de fotossíntese durante o dia, continuou Griffin. A árvore desenvolve mais folhas e se torna maior.

Ainda assim, está claro que existem algumas emissões que não são úteis para as plantas, mesmo no norte. A inspiração para os experimentos com o carvalho-vermelho foi um estudo publicado em 2003 pelo periódico Nature, que descreve como os salgueiros crescem duas vezes mais rápido na cidade de Nova York do que no interior. Contudo, nesse caso, a diferença de crescimento não era uma questão de benefícios obtidos com as emissões urbanas. Em vez disso, os salgueiros do interior estiveram expostos a concentrações mais elevadas de ozônio da atmosfera, o que atrofiou o seu crescimento.

Jillian Gregg, ecologista que liderou o estudo, disse que embora os salgueiros tenham se mostrado sensíveis ao ozônio, muitas plantas também são suscetíveis aos seus efeitos. O ozônio, ou O 3 , uma molécula de três átomos de oxigênio, pode danificar seriamente os poros da planta, levando-os a crescer mais lentamente.

O ozônio elevado vem da cidade, onde o óxido nítrico proveniente do escape de automóveis e das fábricas se torna um catalisador que permite que átomos livres de oxigênio se combinem ao oxigênio atmosférico, O 2 , para criar moléculas de ozônio. Mas grande parte do ozônio urbano é eventualmente revertida em O 2 . O ozônio que não é revertido vai parar no interior.

Os cientistas advertem que, embora os estudos conduzidos em Nova York em agosto possam ser uma maneira de visualizar como pode ser a zona temperada no futuro, pode haver problemas, em latitudes mais quentes, em parques que são exuberantes durante o verão no norte. Além disso, se as árvores crescem mais rápido durante alguns anos, isso não diz nada sobre como seus sistemas radiculares podem lidar com as secas ou tempestades depois de cem anos.

Os carvalhos urbanos antigos, observou Griffin, não são mais altos do que os carvalhos antigos do interior.

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