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Ecologia

Pouco gás na Floresta Amazônica

Novos cálculos sugerem que o ecossistema tropical pode absorver menos dióxido de carbono do que se pensava

FABIO COLOMBINIEstudo indica que, anualmente, cada hectare de floresta preservada absorve no máximo 2 toneladas a mais de carbono do que emiteFABIO COLOMBINI

O peso da Amazônia na luta contra o aumento do efeito estufa, o aquecimento excessivo do clima da Terra, pode ser menor do que se pensava. Novos cálculos do fluxo do principal composto atmosférico responsável pelo aumento da temperatura média do planeta, o dióxido de carbono (CO2), revelam que a quantidade desse gás absorvida naturalmente por esse ecossistema tropical é igual ou apenas ligeiramente maior do que a emitida – e não absurdamente maior, como estudos prévios indicaram.

Feita no âmbito do Experimento de Grande Escala da Biosfera -Atmosfera na Amazônia (LBA) – megaprojeto internacional de US$ 80 milhões que, desde 1999, reúne mais de 300 pesquisadores da América Latina, Estados Unidos e Europa, sob a liderança do Brasil -, a revisão dos números aponta para um saldo anual positivo, em favor da absorção, de cerca de 2 toneladas de carbono por hectare de floresta preservada.

Balanços anteriores, alguns conduzidos dentro do próprio LBA, chegaram a indicar absorção líquida, descontado o que foi emitido, de 5 a 8 toneladas de carbono por hectare. “É possível que esse valor esteja até mesmo próximo de zero”, diz Paulo Artaxo, do Instituto de Física da Universidade de São Paulo (IF/USP), responsável por um projeto temático financiado pela FAPESP sobre o assunto e um dos coordenadores do LBA.

Em cada 3,67 toneladas de dióxido de carbono, também conhecido como gás carbônico, há 1 tonelada do elemento químico carbono. Em linhas gerais, pode-se dizer que quanto mais CO2 uma floresta absorve, maior deve ser a sua biomassa, medida na forma de carbono, visto que a fotossíntese da vegetação se intensifica. Em outras palavras, grande absorção de CO2 equivale, teoricamente, a grande crescimento de um ecossistema.

De acordo com a nova contabilidade, somadas todas as fontes conhecidas de entrada (absorção) e saída (emissão) de CO2 da floresta, a Amazônia parece retirar do ar uma quantidade relativamente modesta desse gás por hectare de floresta preservada. Ainda assim, como a região amazônica é imensa – abrangendo apenas em território nacional 5 milhões de quilômetros quadrados (500 milhões de hectares), dos quais cerca de 80% são florestas nativas – seu impacto no balanço mundial de dióxido de carbono pode não ser nada desprezível.

Nem vilão, nem salvação
Um cálculo rápido e simplista, levando em conta uma taxa de fixação anual de carbono entre uma e duas toneladas anuais por hectare de floresta, mostra que a Amazônia brasileira, que engloba cerca de 70% desse ecossistema sul-americano, seria capaz de retirar da atmosfera algo entre 400 e 800 milhões de toneladas de carbono a cada 12 meses.

Isso equivale a algo entre 5% e 10% das emissões globais de carbono no mesmo período em razão da ação do homem, basicamente devido à queima de combustíveis fósseis e ao desmatamento de florestas. “O Brasil não é o vilão do mundo por causa do desmatamento e das queimadas na Amazônia (que emitem quantidades significativas de CO2 para a atmosfera), mas sua principal floresta também não representa a salvação do planeta”, comenta Artaxo.

Segundo o meteorologista Carlos Nobre, do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (Inpe), de São José dos Campos, coordenador científico do LBA, estima-se que todo ano a Amazônia seja responsável por despejar no ar aproximadamente 200 milhões de toneladas de dióxido de carbono, em razão do desmatamento de áreas antes preservadas e da prática das queimadas, sobretudo nos meses de seca, de julho a novembro. Até agora, cerca de 14% da cobertura original da Amazônia já foi desmatada, a uma taxa de aproximadamente 0,5 por cento ao ano, pouco menos de 20 mil quilômetros quadrados.

O saldo em favor da absorção de CO2 na Amazônia diminuiu por que os pesquisadores do LBA descobriram imprecisões metodológicas na forma como vinham calculando o balanço de dióxido de carbono na floresta tropical. Basicamente, três pontos foram cuidadosamente revisados. Primeiro tópico reavaliado: os especialistas constataram que as 12 torres de medição do fluxo do gás na floresta tropical, instaladas em diversos pontos da Amazônia, não registravam adequadamente a entrada e saída de CO2 durante a noite, justamente o período do dia em que as emissões de dióxido de carbono são mais altas, pois a respiração das plantas predomina.

“Estimamos que, anualmente, cerca de uma tonelada de carbono por hectare, antes ignorada, é emitida à noite”, avalia Artaxo. A boa notícia é que os pesquisadores acreditam já ter conseguido identificar a origem da imprecisão e, melhor de tudo, corrigido a metodologia empregada. Segundo tópico revisto: os participantes do LBA verificaram que, ao respirar, a vegetação amazônica emite, além do CO2, níveis expressivos dos chamados Compostos Orgânicos Voláteis (VOCs).

Parte desses VOCs, um conjunto de gases que contêm carbono, transforma-se em dióxido de carbono na atmosfera, fazendo desse tipo de emissão uma fonte indireta do principal agente responsável pelo efeito estufa. “Normalmente, a saída de VOCs é considerada desprezível na maior parte dos ecossistemas de clima temperado, mas, na Amazônia, é importante”, destaca Artaxo. Estima-se que cada hectare preservado da região despeje no ar anualmente uma quantidade de VOCs capaz de gerar cerca de meia tonelada de carbono na atmosfera.

Por fim, os cientistas conseguiram quantificar uma terceira fonte de escape de CO2, até então pouco estudada: os rios e áreas de várzea da Amazônia, que se encontram saturados de carbono e, por difusão, perdem concentrações desse gás para a atmosfera. “Ninguém olhava para o papel das águas no balanço de dióxido de carbono”, comenta Reynaldo Victoria, do Centro de Energia Nuclear na Agricultura da Universidade de São Paulo (Cena/USP), em Piracicaba, coordenador da parte de biogeoquímica das águas do LBA e de um projeto temático da FAPESP.

“Os rios da região são grandes reatores que processam matéria orgânica”, acrescenta. Em parceria com colegas da Universidade de Washington, também participantes do LBA, a pesquisadora Maria Victoria Ballester, da equipe do Cena, mostrou que sai anualmente cerca de 1 tonelada de carbono por hectare dos rios em direção à atmosfera.

Três Franças
A rigor, o dado projetado não se refere à Amazônia em sua totalidade, mas sim a um grande pedaço da região, um quadrilátero de 1,7 milhão de quilômetros quadrados, na parte central da bacia do Amazonas – equivalente a um terço da maior floresta tropical do mundo ou a três Franças. Ainda assim, é um número bastante representativo das trocas de dióxido de carbono que se processam na Amazônia.

No artigo científico em que expõe seus cálculos sobre a evasão de CO2 dos rios da região em direção à atmosfera, submetido à publicação numa grande revista científica internacional, Maria Victoria, em conjunto com os pesquisadores norte-americanos, afirma que o saldo geral do ciclo de carbono em florestas tropicais maduras e intactas, levando-se em conta a soma dos ambientes terrestre e aquático, deve estar perto de seu ponto de balanceamento. Em outras palavras, próximo a zero.

As correções nos números do balanço de carbono se devem, em grande medida, ao caráter único e pioneiro do LBA. Não há em nenhuma outra grande floresta tropical do mundo um esforço sistemático de medição do fluxo de CO2 nos moldes do executado na Amazônia. “Esse tipo de trabalho existe apenas em ecossistemas temperados da América do Norte e Europa, que são bastante diferentes da floresta tropical”, diz o físico Artaxo.

“Não temos nenhum modelo de pesquisa pronto para copiar e colocar em prática aqui. Tudo precisa ser desenvolvido e ajustado à realidade da Amazônia.” Em muitos casos, esse ajuste pode fazer toda a diferença na conta final. As dificuldades em interpretar corretamente os dados fornecidos pelas torres instaladas na Amazônia para medir o fluxo de CO2 entre a mata e a atmosfera ilustram bem essa questão.

Compradas a um custo unitário de aproximadamente US$ 200 mil, as torres, que medem 55 metros de altura, foram colocadas em 12 pontos da Amazônia, tentando cobrir realidades diferentes da imensa região. As torres não são tão altas à toa. Seu topo foi projetado para ficar entre 20 e 30 metros acima da copa das árvores, posição privilegiada onde ficam seus sensores de alta precisão, instrumentos capazes de medir dez vezes por segundo a velocidade do vento vertical e as concentrações de CO2.

Para o instrumento, o CO2 que faz o movimento ascendente, da floresta para a atmosfera, é contabilizado como emitido pela primeira em direção à segunda. O que realiza o percurso inverso entra no cálculo como absorvido pela vegetação ou solo (ou seja, retirado do ar). Ao longo do tempo, o balanço (a soma do dióxido de carbono que entrou e do que saiu) fornece o fluxo líquido do CO2 num local.Como se vê, o sistema de medição das torres funciona muito bem desde que haja constante circulação e turbulências verticais de ar no ponto da medição.

Isso acontece diuturnamente nas florestas temperadas da América do Norte e Europa, matas bem mais abertas do que a Amazônia. Na floresta tropical, mais fechada, a densa copa das árvores, que constantemente dificulta a passagem da luz, pode funcionar como uma tampa capaz de represar o ar abaixo de seus domínios. Durante o dia, esse efeito de aprisionamento atmosférico proporcionado pela exuberante vegetação equatorial não chega a atrapalhar o funcionamento dos sistemas de medição das torres, pois os períodos de calmaria do clima (com pouca turbulência atmosférica, sem vento ou chuvas) não são dominantes.

Tanto o CO2 absorvido pelas plantas durante a fotossíntese (processo no qual os vegetais retiram dióxido de carbono da atmosfera e o convertem em energia e biomassa) quanto o emitido em decorrência de sua respiração são registrados a contento.À noite, tudo muda e os períodos de calmaria, sem turbulência, passam a ser dominantes – com o agravante de que o ar nesse período do dia se torna mais rico em CO2. Sem a presença da luz do sol, as plantas não fazem fotossíntese. Apenas respiram, devolvendo ao ar uma parte do CO2 absorvido durante o dia.

Para onde foi o CO2?
Essa limitação na medição do fluxo noturno de CO2 é mais acentuada em torres cujo raio de medição englobe áreas alagadas e que estejam instaladas em locais com topografia não totalmente plana. Isso porque a inclinação do terreno faz o CO2, que tem dificuldade de escapar por cima devido ao efeito tampão da copa das árvores, “escorregar” para os lados durante a noite. Quando isso acontece, o dióxido de carbono emitido logo abaixo de uma torre sai de sua área de medição, não sendo, portanto, contabilizado adequadamente pelo equipamento.

Somente em áreas extremamente planas, o dióxido de carbono liberado durante a noite pela respiração das plantas não “escorrega” e fica represado pelas copas até o dia seguinte. Dessa forma, esse CO2 noturno que não foi registrado pela torre acaba passando, com alguma sorte, pelo sensor do equipamento no início do dia seguinte, sendo, assim, contabilizado de forma adequada no fluxo total diurno. “Descobrimos isso depois de analisar detalhadamente os dados de várias torres do LBA, em particular as duas situadas em Manaus, operadas pelo Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia (Inpa)”, conta Artaxo.

Distantes apenas 20 quilômetros, as duas torres registravam balanços de carbono diferentes. Uma dizia que a floresta absorvia de 20% a 30% a mais de dióxido de carbono do que a outra. Examinando em detalhes os locais onde ambos equipamentos foram assentados, os pesquisadores verificaram que as porções alagadas dentro do raio de ação de uma das torres eram bem diferentes das áreas inundadas dentro do campo de cobertura da outra. Constataram ainda que a inclinação do terreno onde estavam assentadas as torres apresentava variações significativas.

Segundo Artaxo, essas peculiaridades eram suficientes para intensificar o escape horizontal do CO2 emitido à noite em uma das torres, explicando, dessa forma, os dados aparentemente conflitantes fornecidos pelas torres da capital amazonense. Para medir corretamente a quantidade de CO2 emitida à noite, os pesquisadores do LBA instalaram sensores desse gás em diversos pontos de cada uma das 12 torres, e também abaixo da copa das árvores.

Assim, o registro noturno da presença de dióxido de carbono sob as árvores ficou mais fácil de ser obtido. Neste ano, com o auxílio de técnicas mais precisas de topografia, os pesquisadores vão determinar a inclinação do relevo nas áreas em que estão instaladas as torres, outra medida que visa a minorar eventuais imprecisões dos dados fornecidos por esse tipo de equipamento e dar mais credibilidade ao cálculo do balanço geral de carbono.

“Em meados deste ano, serão instaladas duas torres na Ilha do Bananal, em Tocantins, as primeiras em áreas inundadas da Amazônia”, afirma Artaxo. Com esse aprimoramento, mais um pequeno buraco na medição do fluxo de CO2 na Amazônia começa a ser preenchido. Afinal, 14% da região é coberta por rios ou áreas alagadas, um tipo de hábitat onde o LBA ainda não conta com nenhuma forma de monitoração permanente dos fluxos de CO2.

Antes mesmo da revisão dos números do balanço de carbono na Amazônia, alguns pesquisadores do próprio LBA viam com ressalvas os primeiros dados levantados pelo projeto, que apontavam a região como um grande sorvedouro de carbono. A história da floresta tropical e sua constituição física pareciam, de certa forma, desmentir as cifras que sinalizavam um saldo anual em favor da absorção de até 8 toneladas de carbono por hectare. Afinal de contas, a floresta amazônica não é uma formação vegetal jovem. É relativamente antiga e já atingiu sua maturidade. Portanto, teoricamente, seu fluxo de carbono deveria ser próximo de zero. Ou seja, a quantidade de carbono absorvida e emitida deveria se equivaler.

Crescimento da floresta
Como um hectare de floresta tropical intacta contém de 140 a 200 toneladas de carbono na forma de biomassa, a Amazônia brasileira teria, teoricamente, de dobrar de tamanho a cada 28 anos se sua capacidade de absorção de dióxido de carbono fosse equivalente a, por exemplo, 5 toneladas anuais (de carbono) por hectare. “Isso não está acontecendo”, afirma Artaxo. “A Amazônia não cresce nesse ritmo.”

Alguns cientistas, no entanto, argumentam que a floresta amazônica hoje não se comporta mais como uma clássica formação vegetal madura. Florestas antigas, diz a ecologia tradicional, absorvem e emitem a mesma quantidade de dióxido de carbono, tendo um crescimento em termos de biomassa próximo a zero. A causa dessa mudança de atitude seriam as altas concentrações de CO2 encontradas nos dias de hoje na atmosfera do planeta, as mais elevadas da história recente – a concentração do gás pulou de 280 ppm (partes por milhão) em 1850 para os atuais 370 ppm.

Com mais CO2 disponível no ar para absorção, o nível de fixação do dióxido de carbono por florestas maduras teria se elevado devido a esse aumento na oferta desse composto atmosférico. “No balanço geral, a maioria das torres na Amazônia mostra mais absorção do que emissão de dióxido de carbono pela floresta preservada”, diz o meteorologista Carlos Nobre. “O debate é se essa absorção é grande ou moderada.”

Diretamente envolvido no processo de revisão dos números de balanço de carbono na Amazônia, o físico Artaxo, da USP, figura entre os pesquisadores do LBA que acreditam num saldo modesto em favor da absorção de CO2 pela floresta. Já o biogeoquímico Antonio Nobre, do Inpa, responsável pela operação das duas torres do LBA em Manaus, ainda não está convencido de que o saldo entre a quantidade de CO2 absorvida e emitida na região seja tão moderado.

“Pode até ser que esse balanço seja da ordem de duas toneladas anuais de carbono (por hectare de floresta preservada), mas há torres que mostram anualmente uma absorção líquida anual de mais de 5 toneladas de carbono (por hectare de floresta)”, diz Nobre. “É lógico que ainda há incertezas sobre a metodologia aplicada nessas medições e sobre o ciclo do carbono, mas não dá para simplesmente ignorar esse dado. Ainda não conhecemos bem o ecossistema amazônico, que é muito complexo. As plantas se adaptam aos níveis de dióxido de carbono atmosférico e buscam um novo equilíbrio.”

Como quase tudo em ciência, os novos números sobre o ciclo de carbono na Amazônia não são definitivos nem inquestionáveis. Ainda mais quando se sabe que esses valores alimentam um tema palpitante da política e diplomacia internacional, o do Protocolo de Kyoto, acordo assinado e em processo de ratificação pela maior parte das nações do planeta (com exceção digna de nota dos Estados Unidos), que prevê metas de redução nos níveis de emissão de CO2 para os países industrializados como forma de reduzir o efeito estufa.

“Para não ficarmos na dependência apenas de informações vindas do estrangeiro, extrapoladas a partir de medições feitas em florestas temperadas, nós, brasileiros, temos de entender e produzir nossos próprios dados sobre o ciclo de carbono na Amazônia”, diz Artaxo.

Em tempo: o efeito estufa, causado por uma cortina de gases atmosféricos, com destaque para o CO2, que impedem o retorno ao espaço de todo o calor irradiado pelo Sol em direção à Terra, é um fenômeno natural, desejável, sem o qual não haveria clima propício no planeta ao florescimento da vida. É ele que faz o globo terrestre ser quente o suficiente para ser habitável.

O aumento do efeito estufa, em razão da elevação exagerada dos níveis de dióxido de carbono atmosférico e outros gases, é que faz a temperatura esquentar mais do que o desejável, provocando o derretimento de geleiras e, eventualmente, colocando em risco o equilíbrio do planeta.

Todas as pontas do LBA
Desvendar o papel da Amazônia nos balanços regional e planetário do carbono é um dos grandes objetivos do Experimento de Grande Escala da Biosfera-Atmosfera na Amazônia, o LBA, mas não o único. O projeto internacional, com liderança brasileira, também se debruça sobre os ciclos da energia solar, água, gases traços (compostos, como o metano e óxido nítrico, que também contribuem para o aumento do efeito estufa na baixa atmosfera), aerossóis (partículas sólidas da atmosfera que influenciam a formação de nuvens) e outros nutrientes.

Iniciada em 1999, essa ambiciosa iniciativa multidisciplinar tenta entender o funcionamento e interação de todas as partes desse inigualável ecossistema: fauna, flora, solos, rios e seu habitante, o homem. De forma geral, o projeto busca compreender e quantificar de modo integrado como mudanças, provocadas ou não pela mão humana, no uso do solo da região – como a derrubada de florestas para abrir pastagens – e em seu clima alteram os componentes físicos, químicos e biológicos da própria Amazônia e, eventualmente, de outras partes do Brasil e do planeta.

Com uma iniciativa do porte do LBA, os pesquisadores esperam levantar novos elementos que lhes permitam responder a uma série de questões sobre a Amazônia e auxiliar o país a elaborar uma estratégia de desenvolvimento sustentável para a região.

O mistério do carbono perdido no planeta
Não é só na Amazônia que entender e quantificar o ciclo do carbono leva constantemente os pesquisadores a rever cálculos e modificar métodos de trabalho. Em todo o mundo, é assim. Trata-se de um terreno científico no qual, no momento, parece haver poucas certezas e muitas hipóteses, a despeito de toda a atenção provocada pelo comprovado aumento da concentração de CO2 na atmosfera depois da Revolução Industrial do século 19 e da ameaça do aumento do efeito estufa.

Alguns pontos do ciclo do carbono ainda estão tão em aberto que os cientistas não sabem responder claramente a muitas perguntas-chaves para o futuro do clima do planeta. Uma das mais importantes é sobre a questão do chamado “carbono perdido” e de seus sorvedouros – locais que absorvem CO2, retirando, portanto, esse gás da atmosfera.

Cálculos globais feitos pelo Painel Intergovernamental de Mudanças Climáticas (IPCC), espécie de comitê mantido pela Organização Mundial de Meteorologia e pelo programa ambiental das Nações Unidas, mostram que anualmente são emitidos cerca de 7,9 bilhões de toneladas de carbono na atmosfera, das quais 6,3 bilhões devido à queima de combustíveis fósseis (carvão, petróleo e gás natural) e 1,6 bilhão pelo desmatamento.

Para onde vai todo esse carbono? Aproximadamente 2,3 bilhões de toneladas são absorvidos pelos oceanos e 3,3 bilhões de toneladas vão para a atmosfera, sobretudo na forma de CO2. Como o carbono não desaparece, falta ainda encontrar o destino de 2,3 bilhões de toneladas que foram emitidas, mas não se sabe exatamente para onde foram. Um desses possíveis destinos são as florestas, temperadas, boreais e tropicais como a Amazônica, que têm a capacidade de, com a fotossíntese, converter esse dióxido de carbono em biomassa.

O problema é que o homem ainda não sabe com certeza qual a real capacidade de absorção – e emissão – de CO2 de cada um desses ecossistemas nos dias de hoje. Além disso, o status de um ecossistema pode mudar com o tempo. Uma floresta jovem e em crescimento é, possivelmente, uma grande consumidora de CO2 atmosférico, usando enormes quantidades de carbono para aumentar sua biomassa. Mas, se for um dia cortada e queimada num ritmo frenético, essa mesma formação vegetal deixará de fixar carbono e passará a emiti-lo na forma de CO2 devido à combustão de sua biomassa.

O Projeto
Estudos das Interações Físicas e Químicas na Interface Biosfera-Atmosfera na Amazônia (nº 97/11358-9); Modalidade Projeto temático; Coordenador Paulo Artaxo – Instituto de Física da USP; Investimento R$ 718.131,52 e US$ 550.954,00

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