José Tadeu Arantes, Agência Fapesp

O aumento na duração da estação seca resultou em diminuição da cobertura arbórea e expansão da vegetação de tipo savânica ou campestre no Cerrado. Mudança climática em curso pode levar a situação semelhante no final do século 21 (paisagem do Cerrado na bacia do rio São Francisco; foto: acervo dos pesquisadores)

A bacia hidrográfica do rio São Francisco abriga parte substancial do Cerrado, além de amplas áreas de Caatinga e, em menor proporção, de Mata Atlântica. O Cerrado ocupa a porção central da bacia e seu complexo bioma apresenta diversas fisionomias, variando desde a vegetação aberta, sem árvores e com expressivo estrato herbáceo e pequenos arbustos, até o dossel fechado, com densa ocorrência de árvores.

A densidade da cobertura arbórea tem profunda importância ecológica nesse bioma, exercendo grande influência em fatores como propagação do fogo, fauna local, ciclo hidrológico e balanço de carbono. Reconstruções precisas da vegetação do passado são fundamentais para entender a distribuição e a diversidade atuais da flora do Cerrado e para projetar cenários futuros.

Um estudo recentemente publicado no periódico Quaternary Science Reviews mostra que a densidade de árvores no Cerrado foi majoritariamente controlada pela duração da estação seca nos últimos 45 mil anos.

O trabalho é parte da dissertação de mestrado de Jaqueline Quirino Ferreira e foi coordenado por Cristiano Mazur Chiessi, professor da Escola de Artes, Ciências e Humanidades da Universidade de São Paulo (EACH-USP). Recebeu apoio da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp) por meio de dois projetos (18/15123-4 e 19/24349-9) – um deles vinculado ao Programa de Pesquisa sobre Mudanças Climáticas Globais (PFPMCG) e outro ao Programa de Pesquisas em Caracterização, Conservação, Recuperação e Uso Sustentável da Biodiversidade do Estado de São Paulo (Biota).

“Para correlacionar a variação do clima com a densidade de árvores, utilizamos indicadores independentes de precipitação e vegetação registrados em sedimentos coletados ao largo da desembocadura do rio São Francisco. Mais especificamente, analisamos as composições de isótopos de hidrogênio e carbono em ceras de plantas oriundas da bacia do São Francisco e depositadas em sedimentos marinhos”, diz Ferreira.

Segundo a pesquisadora, essas ceras são lipídeos que se formam sobre as folhas e controlam o processo de evapotranspiração da planta, ao mesmo tempo que a protegem da radiação ultravioleta. A composição dos isótopos de hidrogênio indica o padrão de chuvas na época em que essas ceras foram produzidas. Enquanto a composição dos isótopos de carbono registra a extensão da cobertura arbórea.

“Esses dados, juntamente com análises geoestatísticas e resultados de um modelo climático numérico, sugerem que as mudanças na duração da estação seca da região estariam relacionadas a alterações na radiação recebida do Sol. Estas, por sua vez, foram induzidas por variações na inclinação do eixo de rotação da Terra”, explica Chiessi.

Inclinação variável

Como se sabe, o eixo de rotação da Terra não é ortogonal ao plano no qual ela se movimenta ao redor do Sol. Ele apresenta uma pequena inclinação, que foi provavelmente causada por um impacto que a Terra sofreu de outro corpo celeste no passado remoto. Atualmente, a inclinação axial da Terra é de aproximadamente 23°26’ (vinte e três graus e 26 minutos de arco). Porém, esse valor não é fixo. Devido à atração gravitacional dos outros planetas do Sistema Solar, principalmente de Júpiter e Saturno, ele oscila ciclicamente entre um mínimo de 22°00’ e um máximo de 24°30’. O ciclo completo dura cerca de 41 mil anos.

“Durante o período de máxima inclinação do eixo, o aquecimento anômalo do hemisfério de verão causou uma reorganização da circulação atmosférica tropical, provocando, na bacia do São Francisco, um aumento na duração da estação úmida. Isso possibilitou a expansão da vegetação arbórea. Por outro lado, no período de mínima inclinação, o aumento da duração da estação seca resultou em uma diminuição do número de árvores e na expansão da vegetação de tipo savânica ou campestre na região”, informa Chiessi.

Alterações similares àquelas que ocorreram na circulação atmosférica tropical durante os períodos de mínima inclinação do eixo da Terra são projetadas nas simulações de aquecimento global para o fim do século 21. Assim como nas variações induzidas por modificações na inclinação do eixo da Terra, as mudanças climáticas antrópicas podem alterar a duração da estação seca em diversas regiões do globo. “Na maior parte da bacia do rio São Francisco as projeções indicam aumento na duração e intensidade da estação seca. Tal cenário pode levar, conforme registrado no passado geológico, a uma marcante diminuição da cobertura arbórea do Cerrado”, enfatiza Chiessi.

A compreensão de como os ecossistemas se adaptaram às variações do passado fornece uma perspectiva de longo prazo sobre a magnitude e os aspectos espaciais e temporais das mudanças ecológicas em curso.

O artigo Changes in obliquity drive tree cover shifts in eastern tropical South America pode ser acessado em: www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0277379122000336.

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