A diversidade de árvores pode aumentar o carbono e o nitrogênio no solo da floresta
Preservar a diversidade das florestas garante sua produtividade e potencialmente aumenta o acúmulo de carbono e nitrogênio no solo, o que ajuda a manter a fertilidade do solo e a mitigar as mudanças climáticas globais.
Essa é a principal conclusão de um novo estudo que analisou dados de centenas de parcelas do Inventário Florestal Nacional do Canadá para investigar a relação entre a diversidade de árvores e as mudanças no carbono e nitrogênio do solo em florestas naturais.
Numerosos experimentos de manipulação da biodiversidade sugeriram coletivamente que uma maior diversidade de árvores pode levar a um maior acúmulo de carbono e nitrogênio nos solos florestais. Mas o novo estudo na Nature é o primeiro a mostrar um resultado semelhante em florestas naturais, dizem os pesquisadores.
Os pesquisadores usaram um método estatístico chamado modelagem de equação estrutural para avaliar as relações entre a diversidade de árvores e o acúmulo de carbono e nitrogênio no solo. Eles descobriram que o aumento da diversidade de árvores aumentou o armazenamento de carbono no solo em 30% a 32% e o armazenamento de nitrogênio em 42% a 50% em uma escala de tempo decenal.
“Nosso estudo, pela primeira vez, mostra os benefícios sustentados da diversidade de árvores no armazenamento de carbono e nitrogênio do solo em florestas naturais”, diz o principal autor Xinli Chen, pós-doutorando no Institute for Global Change Biology da Universidade de Michigan e pós-doutorando bolsista da Universidade de Alberta.
“Nossos resultados destacam que a promoção da diversidade de árvores não apenas aumenta a produtividade, mas também atenua as mudanças climáticas globais e reduz a degradação do solo. E o tamanho do dividendo de diversidade é grande. Reforça a importância da conservação da biodiversidade nas florestas e orientará os crescentes esforços para usar as florestas para o sequestro de carbono e nitrogênio.”
Os pesquisadores calcularam as mudanças no armazenamento de carbono e nitrogênio do solo ao longo do tempo, comparando dados de dois censos de lotes de amostragem do Inventário Florestal Nacional, um de 2000-2006 e outro de 2008-2017.
Eles quantificaram a diversidade de árvores como riqueza de espécies, uniformidade de espécies e – com base nas características funcionais das árvores – diversidade funcional.
A riqueza de espécies é o número de espécies de árvores em uma parcela de amostra, enquanto a uniformidade de espécies é uma medida da abundância relativa de espécies de árvores. Diversidade funcional é a variedade de características funcionais – como teor de nitrogênio foliar e altura da árvore adulta – de espécies de árvores dentro de uma comunidade.
A equipe de pesquisa descobriu que aumentar a uniformidade das espécies de seu valor mínimo para máximo aumentou o armazenamento de carbono na camada orgânica do solo em 30% e o armazenamento de nitrogênio em 42%. Aumentar a diversidade funcional das árvores ao seu valor máximo aumentou o armazenamento de carbono na camada mineral do solo em 32% e o armazenamento de nitrogênio em 50%.
“Descobrimos que uma maior diversidade de árvores está associada a um maior acúmulo de carbono e nitrogênio no solo, validando inferências de experimentos de manipulação da biodiversidade”, diz o coautor Peter Reich, ecologista florestal e diretor do Institute for Global Change Biology, que faz parte da Escola de Meio Ambiente e Sustentabilidade.
“Uma maior diversidade de espécies se traduz em uma mistura de diferentes tipos de árvores com diferentes formas de adquirir e armazenar biomassa – tanto em troncos vivos, raízes, galhos e folhas quanto em detritos vegetais recém-mortos e em decomposição no solo”.
O banco de dados do Inventário Florestal Nacional do Canadá é baseado em uma rede de parcelas que cobre grande parte do território do país. O novo estudo analisou amostras de horizonte de solo orgânico de 361 parcelas e amostras de horizonte de solo mineral de 245 parcelas.
Essas parcelas abrigam várias espécies de abetos, bordos, bétulas, abetos, pinheiros, choupos, cedros e cicutas, entre outros tipos de árvores.
Os solos florestais desempenham um papel importante no sequestro de carbono extraído do gás dióxido de carbono que aquece o planeta durante a fotossíntese. Esses solos armazenam pelo menos três vezes mais carbono do que as plantas vivas.
O nitrogênio é um nutriente essencial que impulsiona a assimilação do carbono e o crescimento das plantas nos ecossistemas florestais. A diversidade de plantas está diminuindo rapidamente globalmente, levando à degradação da função do ecossistema, incluindo a função dos solos.
Coautores adicionais são da University of New Brunswick, University of Tokyo, Lakehead University, University of Alberta e Zhejiang A&F University.
O programa Discovery Grants do Conselho de Pesquisa em Ciências Naturais e Engenharia do Canadá, a Canada Foundation for Innovation, o Ontario Research Fund, a Banting Postdoctoral Fellowship e uma doação dos Institutos de Integração Biológica da National Science Foundation dos EUA.
