As árvores suportam o calor, mas a seca ultrapassa os seus limites.

Um futuro mais quente soa a má notícia para as florestas - e, em muitos aspetos, é mesmo. Ainda assim, uma nova experiência indica que, para muitas árvores, o risco principal não é a temperatura por si só. O verdadeiro problema é o calor quando vem acompanhado de solo seco.

O estudo, liderado pelo Instituto Federal Suíço de Investigação para a Floresta, Neve e Paisagem (WSL) e pela EPFL, baseia-se numa instalação rara e de longa duração em Birmensdorf, perto de Zurique.

Há mais de cinco anos, jovens faias e carvalhos-felpudos têm sido cultivados em câmaras climáticas onde os investigadores conseguem aumentar o calor, reduzir a água, ou aplicar ambos em simultâneo.

A lógica era direta: reproduzir o tipo de verões que a Europa Central poderá enfrentar se o aquecimento atingir cerca de +5°C (9°F) e observar o que acontece, na prática, às folhas.

O que os cientistas observaram é algo contraintuitivo: as folhas conseguem suportar calor surpreendentemente elevado quando existe água disponível, mas podem ficar danificadas de forma permanente quando o mesmo calor coincide com seca.

Um “mini-bosque” em teste ao ar livre

Nas instalações do WSL, a equipa construiu câmaras de topo aberto - imagine pequenos “ecossistemas-modelo” no exterior. Dentro destas estruturas, as árvores jovens crescem sob combinações cuidadosamente controladas de temperatura do ar e humidade do solo.

Algumas árvores permaneceram com disponibilidade de água normal e temperaturas normais. Outras cresceram num ar mais quente, cerca de 5°C (9°F) acima do ambiente exterior, para simular um clima futuro.

Um terceiro grupo foi submetido a condições de seca. E o cenário mais exigente combinou os dois fatores: ar mais quente e solo seco ao mesmo tempo.

O trabalho centrou-se em duas espécies com grande importância na Europa Central. A faia é muito comum e relevante do ponto de vista económico, mas sabe-se que sofre com a seca - sobretudo quando é jovem.

O carvalho-felpudo é diferente. É mais típico de climas do tipo mediterrânico, mas também ocorre na Suíça; por isso, é frequentemente apontado como uma possível árvore “substituta” para condições mais quentes.

“Queríamos comparar a sua estratégia de uso de água com a da faia, uma árvore mais sensível às secas, especialmente na fase de jovem planta”, afirmou Alyssa Therese Kullberg, ecofisiologista de plantas na EPFL e no WSL, que liderou o trabalho.

Como as folhas controlam o excesso de calor

As folhas aquecem mais depressa do que muita gente imagina. Sob sol direto, a superfície foliar pode atingir facilmente 40 a 45°C (104 a 113°F), mesmo quando o ar está mais fresco.

Normalmente, as árvores protegem-se com um mecanismo que funciona como “suor” das plantas: a transpiração. As folhas libertam vapor de água através de poros minúsculos, o que arrefece a superfície à medida que a água evapora.

Mas este arrefecimento só é possível se existir água suficiente no solo. Quando a seca chega, as árvores ficam perante uma escolha ingrata.

Podem manter os poros abertos para arrefecer as folhas, mas isso aumenta o risco de ficarem sem água e de danificarem a planta como um todo. Ou podem fechar os poros para poupar água - e, nesse caso, o arrefecimento cessa e as folhas aquecem muito.

Nesta experiência, os investigadores acompanharam a temperatura das folhas e procuraram danos visíveis, incluindo alterações de cor. Quando havia água suficiente, mesmo calor extremo não foi a catástrofe que se poderia esperar.

“Podemos ver uma ligeira queimadura solar nas folhas com danos menores no sistema de fotossíntese, mas esses danos costumam ser temporários”, disse Kullberg.

Assim, o calor por si só - mesmo quando as folhas entravam em valores desconfortáveis - tendia a provocar apenas stress de curta duração. Os problemas mais sérios surgiram quando se juntou a seca.

A seca torna o calor perigoso para as árvores (faia e carvalho-felpudo)

Com o solo seco, as folhas não conseguem continuar a evaporar água sem pôr a árvore em risco. Por isso, os poros fecham, a transpiração abranda ou pára, e a temperatura foliar aumenta ainda mais.

É aí que aparece o “escaldão”: manchas castanhas de tecido morto ou danificado de forma permanente.

Os investigadores observaram que ultrapassar a “margem de segurança térmica” de uma folha - um limiar crítico de temperatura - estava associado a danos duradouros, sobretudo durante a seca.

A equipa recorreu também a dados experimentais controlados para demonstrar que exceder essas margens de segurança térmica pode causar escaldão permanente, especialmente quando a água é escassa.

“É por isso que estamos mesmo entusiasmados com a descoberta”, disse Kullberg.

O carvalho-felpudo supera a faia em condições de seca

A faia sofreu de forma evidente. Nas plantas jovens de faia, a combinação de calor e seca levou frequentemente a folhas escaldadas, com manchas castanhas a alastrarem pela superfície.

No carvalho-felpudo, o comportamento não foi o mesmo - e é aqui que o estudo se torna particularmente interessante.

“Não vimos muito escaldão nas folhas de carvalho, apesar de as suas margens de segurança térmica terem sido excedidas praticamente com a mesma frequência que nas folhas de faia”, disse Kullberg.

“Por outras palavras, ambas as espécies atingiram temperaturas críticas com a mesma frequência, mas o carvalho pareceu tolerar melhor essas condições. Isso foi uma surpresa e não pode ser totalmente explicado pelos mecanismos que medimos no nosso estudo.”

Em termos simples, carvalho-felpudo e faia atingiram temperaturas “demasiado altas” a ritmos semelhantes, mas as folhas de faia pagaram um preço muito maior. As folhas de carvalho, de alguma forma, lidaram melhor.

A equipa ainda não consegue explicar totalmente o motivo, o que é uma ressalva importante. Mesmo assim, o resultado é relevante porque separa duas coisas que muitas vezes são confundidas: atingir uma temperatura crítica e ser danificado por ela.

O papel escondido do ar seco

Outra peça desta história é que seca não significa apenas “menos chuva”. Mesmo que a precipitação se mantenha, o aquecimento por si só pode tornar os solos efetivamente mais secos.

Isto acontece porque o ar quente consegue reter mais humidade. À medida que a temperatura sobe, a “procura” de água pela atmosfera aumenta - retirando mais humidade do solo e das folhas através da evaporação.

Assim, as florestas podem entrar em stress hídrico mais cedo, mesmo sem alterações dramáticas na precipitação. Esta é uma das razões pelas quais se espera que o risco de seca aumente com as alterações climáticas.

Por exemplo, na Suíça, os verões quentes e secos de 2018 e 2022 causaram escaldão generalizado nas folhas de faia. Isso foi particularmente visível em zonas onde os solos já eram secos. A experiência ajuda a explicar porquê.

A faia consegue manter-se fresca quando há água disponível. Mas, quando o solo seca, tem de “desligar” o seu sistema de arrefecimento foliar, e o calor torna-se muito mais perigoso.

Testar árvores ao longo do tempo

As árvores nas câmaras climáticas vão continuar a crescer sob estas condições controladas por mais dois anos. Isto dá à equipa a oportunidade de colocar uma questão de seguimento que é importante para florestas reais: será que as árvores “aprendem” com o stress?

Dito de outra forma, se uma árvore já passou por escassez de água, ajusta-se de um modo que a ajude a sobreviver a futuros episódios de calor e seca?

Com mais anos de dados, os investigadores poderão testar se o stress anterior torna as árvores mais resistentes - ou se, pelo contrário, as deixa mais frágeis.

Para os gestores florestais, a mensagem já parece nítida. O aquecimento é um problema, mas a água é o rastilho.

Se ondas de calor e secas se tornarem ambas mais frequentes, a sobrevivência das árvores dependerá menos de quão quente fica o ar. Dependerá mais de haver água suficiente no solo para evitar o sobreaquecimento das folhas.

As diferenças entre espécies, como a faia e o carvalho-felpudo, podem influenciar o aspeto das florestas de amanhã, mesmo em locais onde a faia dominou durante séculos.