As alterações climáticas estão a perturbar o ciclo do nitrogénio entre algumas plantas e os micróbios do solo, trazendo “falsas fontes” durante o dia que deixam as plantas mais vulneráveis às noites frias.
A redução da cobertura de neve e as mudanças na vegetação nos Alpes, impulsionadas, em certa medida, pelas alterações climáticas, estão a levar alguns ecossistemas montanhosos a lutar para reter os nutrientes que alimentam a vegetação, mostra um novo estudo.
O estudo, publicado na revista Global Change Biology no mês passado, mostra que os ecossistemas alpinos podem ter dificuldade em reter elementos vitais como o azoto, necessários para manter o crescimento das plantas e a biodiversidade.
“É realmente um acréscimo à literatura, argumentando que é realmente importante compreender a interação entre os diferentes elementos de um ecossistema e quais serão os efeitos das mudanças climáticas”, disse Olivier Dangles, autor do livro Climate Change on Mountains de 2023, sobre o estudo.
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O aquecimento dos prados alpinos, que ocorre ao dobro da taxa média global, está a causar perturbações significativas nas funções ecossistémicas das plantas e dos solos. Este aquecimento acelerado está a levar a diminuições significativas na cobertura de neve e a promover a rápida migração ascendente de pequenos arbustos como a urze.
O ciclo do nitrogênio entre as plantas e os micróbios do solo ao longo das estações é vital para a retenção do elemento nos ecossistemas alpinos.
“O aspecto sazonal é realmente importante nestas montanhas e as alterações climáticas podem realmente perturbar esses processos sazonais”, disse Arthur Broadbent, investigador da Universidade de Manchester e principal autor do estudo. “Isso pode desequilibrar um pouco o ecossistema e potencialmente levar à incapacidade de reter nutrientes essenciais, como o nitrogênio, tão bem quanto antes.”
Para entender melhor como a redução da cobertura de neve e dos arbustos afeta a ingestão de nitrogênio pelas plantas, a equipe de pesquisadores conduziu um experimento de manipulação de neve e expansão de arbustos em uma área de pastagem alpina nos Alpes Oetztal, no Tirol, na Áustria.
Os arbustos aumentaram em abundância no local entre 2003 e 2015, e também se deslocaram para altitudes mais elevadas, provavelmente em resposta às alterações climáticas. O aumento das temperaturas eleva as espécies das montanhas à medida que tentam permanecer na sua zona de conforto. Os pesquisadores manipularam a neve, removendo-a manualmente de 16 parcelas três vezes.
Para compreender a dinâmica sazonal do local de teste, os investigadores recolheram amostras de solo em quatro momentos sazonais importantes para os ecossistemas alpinos: em maio, após o derretimento da neve, quando as plantas alpinas começam a crescer e a obter uma grande quantidade do seu fornecimento anual de nitrogénio; em julho, no pico do crescimento das plantas; em setembro, quando as plantas começam a deteriorar-se com a queda das temperaturas; e em fevereiro, no meio da temporada de neve.
Os efeitos na Primavera, especificamente no período após o derretimento da neve, e no Outono, na altura da deterioração das plantas, foram particularmente pronunciados, uma vez que a redução da cobertura de neve e a expansão dos arbustos perturbaram o acoplamento sazonal da ciclagem de azoto das plantas e do solo. Na primavera, houve uma diminuição de 70% na absorção de nitrogênio pelas plantas. No outono, houve uma queda de 82%.
“As pessoas sabem tudo sobre a época de floração das plantas e o surgimento dos polinizadores e como deve haver uma correspondência estreita entre o surgimento do polinizador que poliniza uma determinada planta e o momento em que ela floresce”, disse Broadbent. “As pessoas podem não estar tão conscientes de que isso também existe com as plantas e o solo e que existem transições realmente importantes entre o crescimento das plantas e os micróbios do solo.”
Durante os invernos alpinos, a neve funciona como uma manta protetora, permitindo que os micróbios do solo acumulem nutrientes na sua biomassa, o que também ajuda as plantas a sobreviver ao ambiente rigoroso do inverno. Com uma camada constante de neve proporcionando isolamento a uma temperatura constante, tanto as plantas como os microrganismos podem permanecer dormentes, protegidos das flutuações extremas de temperatura nos Alpes.
No entanto, a investigação mostra que as alterações climáticas poderão levar a uma redução de 80 a 90 por cento na cobertura de neve em certas partes dos Alpes até ao final do século.
Durante os dias de inverno nos ecossistemas alpinos, mantas de neve isolam o solo e refletem a luz solar e o calor para longe da terra. Sem a cobertura de neve, o solo aquece, levando ao que Broadbent chama de “falsa primavera”, durante a qual as plantas emergem da dormência. No entanto, à medida que a noite cai, a temperatura volta a cair para níveis abaixo de zero. Essa queda repentina pode ser prejudicial tanto para as plantas quanto para os microrganismos.
“Essa neve também é um reservatório. Portanto, algo que podemos querer investigar mais no futuro é o que acontecerá se este reservatório de água desaparecer e esse armazenamento de água desaparecer”, Michael Bhan, chefe do Innsbruck Doctoral College (IDC) de Biologia Alpina e Mudança Global e autor colaborador para o estudo, disse.
