À medida que os dias encurtam e as temperaturas caem no Hemisfério Norte, as folhas começam a mudar de cor. Podemos desfrutar de cores outonais gloriosas enquanto as folhas ainda estão nas árvores e, mais tarde, chutando um tapete vermelho, marrom e dourado ao caminhar. Quando as temperaturas sobem novamente na primavera, a estação de crescimento das árvores recomeça. Ao longo dos meses mais quentes, as árvores retiram dióxido de carbono da atmosfera e o armazenam em moléculas complexas, liberando oxigênio como subproduto. Este é, em poucas palavras, o processo de fotossíntese. Quanto mais fotossíntese, mais carbono é retido.

Sabemos que o dióxido de carbono é um dos principais impulsionadores das mudanças climáticas, portanto, quanto mais isso puder ser retirado da atmosfera pelas plantas, melhor. Com o clima mais quente levando a uma estação de crescimento mais longa, alguns pesquisadores sugeriram que mais dióxido de carbono seria absorvido pelas árvores e outras plantas do que em épocas anteriores. Mas um novo estudo mudou essa teoria de cabeça para baixo e pode ter efeitos profundos sobre como nos adaptamos às mudanças climáticas.

Os pesquisadores – liderados pela bióloga Deborah Zani, do Instituto Federal de Tecnologia da Suíça – estudaram o grau em que o momento das mudanças de cor nas folhas das árvores no outono era determinado pelo crescimento da planta na primavera e no verão anteriores. A temperatura e a duração do dia eram tradicionalmente aceitas como os principais determinantes de quando as folhas mudavam de cor e caíam, levando alguns cientistas a supor que o aumento das temperaturas atrasaria esse processo para o final da estação.

Estudando espécies de árvores decíduas (que perdem folhas nos meses frios) europeias – incluindo castanha da Índia, bétula prateada e carvalho inglês -, os autores do novo estudo registraram quanto carbono cada árvore absorveu por estação e como isso afetou quando as folhas caíram.

Com dados do Projeto Pan Europeu de Fenologia, que rastreou algumas árvores por até 65 anos, os pesquisadores descobriram em seu estudo observacional de longo prazo que, à medida que a taxa de fotossíntese aumentava, as folhas mudavam de cor e caíam mais cedo no ano. Para cada 10% de aumento na atividade fotossintética durante a primavera e o verão, as árvores perdem suas folhas, em média, oito dias antes.

Experimentos controlados pelo clima em árvores faias européias de cinco anos e meadowsweet japonesas sugerem o que pode estar por trás desse resultado inesperado. Nestes testes, as árvores foram expostas a pleno sol, meia sombra ou sombra total. Os resultados mostram que há um limite para a quantidade de fotossíntese que uma árvore pode realizar durante a estação de crescimento. Pense nisso como encher um balde com água. Isso pode ser feito lentamente ou rapidamente, mas uma vez que o balde está cheio, não há para onde ir mais água.

Cores de outono mais cedo

Esta pesquisa mostra que as árvores decíduas podem absorver apenas uma determinada quantidade de carbono a cada ano e, uma vez que esse limite é alcançado, não mais pode ser absorvido. Nesse ponto, as folhas começam a mudar de cor. Esse limite é definido pela disponibilidade de nutrientes, particularmente nitrogênio, e pela estrutura física da própria planta, particularmente os vasos internos que movem a água e os nutrientes dissolvidos. O nitrogênio é um nutriente essencial que as plantas precisam para crescer e, muitas vezes, é a quantidade de nitrogênio disponível que limita o crescimento total. É por isso que os agricultores e jardineiros usam fertilizantes de nitrogênio, para superar essa limitação.

Juntas, essas restrições significam que a absorção de carbono durante a estação de crescimento é um mecanismo de autorregulação em árvores e plantas herbáceas. Apenas um certo limite de carbono pode ser absorvido. Em um mundo com níveis crescentes de carbono na atmosfera, essas novas descobertas implicam que o clima mais quente e as estações de cultivo mais longas não permitirão que as árvores decíduas temperadas absorvam mais dióxido de carbono. O modelo preditivo do estudo sugere que, em 2100, quando se espera que as temporadas de crescimento das árvores sejam entre 22 e 34 dias a mais, as folhas cairão das árvores três a seis dias antes do que agora.

Isso tem implicações significativas para a modelagem de mudanças climáticas. Se aceitarmos que a quantidade de carbono absorvido por árvores decíduas em países com temperatura como o Reino Unido permanecerá a mesma a cada ano, independentemente da estação de cultivo, os níveis de dióxido de carbono aumentarão mais rapidamente do que o esperado anteriormente. A única maneira de mudar isso será aumentar a capacidade das árvores de absorver carbono.

As plantas que não são limitadas pela quantidade de nitrogênio disponível podem ser capazes de crescer por mais tempo no aquecimento do clima. Essas são as árvores que podem retirar nitrogênio do ar, como o amieiro. Mas essas espécies ainda perderão suas folhas mais ou menos na mesma hora de sempre, graças a menos luz do dia e temperaturas mais frias.

Mas por outro lado, com a perspectiva de algumas árvores perderem suas folhas mais cedo e a queda das folhas de outras continuarem na mesma época de atualmente, podemos ter a expectativa de cores outonais prolongadas – e mais tempo para chutarmos as folhas.

*Professor de Ecologia da Universidade de Saltford (Inglaterra)