Interferência humana nos processos hidrológicos naturais impacta os ecossistemas

 

Interferência humana nos processos hidrológicos naturais impacta os ecossistemas

Ecossistemas florestais estão em um estado precário porque interrompemos os processos hidrológicos naturais dos quais várias espécies de plantas dependem para apoiar e sustentar processos vitais essenciais

As florestas ao longo de riachos e rios são uma parte importante da ecologia diversa da Califórnia. Eles são hotspots de biodiversidade, fornecendo vários serviços ecossistêmicos, incluindo sequestro de carbono e habitat crítico para espécies ameaçadas e em perigo de extinção. Mas nosso uso da terra e da água impactou significativamente esses ecossistemas, às vezes de maneiras inesperadas.

Uma equipe de pesquisadores, incluindo dois da UC Santa Barbara, descobriu que algumas matas ciliares estão se beneficiando da água que os humanos desviam para nossas próprias necessidades. Embora pareça uma bênção para esses ecossistemas, o suprimento artificial de água gera uma dependência não intencional dessa abundância, ameaçando a sobrevivência a longo prazo das comunidades da floresta natural.

O artigo, publicado no Proceedings of the National Academy of Sciences, destaca a necessidade de mudanças na forma como a água é administrada em todo o estado.

“Precisamos ser mais intencionais ao incorporar as necessidades de água do ecossistema quando gerenciamos a água – tanto para organismos aquáticos quanto para espécies terrestres”, disse a autora principal Melissa Rohde, cientista de águas subterrâneas da The Nature Conservancy que liderou a pesquisa como estudante de doutorado na State Faculdade de Ciências Ambientais e Florestais da Universidade de Nova York (SUNY-ESF). “Esses ecossistemas florestais estão em um estado precário porque interrompemos os processos hidrológicos naturais dos quais várias espécies de plantas dependem para apoiar e sustentar processos vitais essenciais.”

No clima da Califórnia, as plantas e os animais se adaptaram para depender da precipitação e da recarga da umidade do solo durante o inverno chuvoso e as estações da primavera para reprodução e crescimento durante os verões tipicamente secos. Uma vez que a umidade do solo se esgota, as espécies de árvores frequentemente encontradas em corredores de córregos, como salgueiros, choupos e carvalhos, normalmente usam águas subterrâneas mais profundas. No entanto, os pesquisadores descobriram que a história era mais complicada.

Ao analisar cinco anos de dados de verdura da vegetação de imagens de satélite, os autores descobriram que, em alguns casos, esses ecossistemas foram afetados por “subsídios da água” fornecidos através da regulação humana de rios, canais agrícolas e descargas de estações de tratamento de águas residuais. Florestas alteradas às margens dos riachos nas regiões mais áridas do estado permaneceram mais verdes por mais tempo na estação seca e foram menos responsivas às mudanças nos níveis de água subterrânea do que os ecossistemas naturais.

“Embora pareça uma boa notícia – as árvores se beneficiam da gestão antropogênica da água – há uma advertência importante”, disse o coautor Michael Singer, pesquisador do Instituto de Pesquisa da Terra da UC Santa Bárbara e professor da Universidade de Cardiff, no Reino Unido. “Em canais e canais com regimes de fluxo severamente alterados, há poucas ou nenhuma oportunidade para que essas árvores gerem novos descendentes. Isso significa que, uma vez que essas matas ciliares morram, elas não serão substituídas por meio da sucessão florestal. ”

Muitos dos ecossistemas de riachos mais alterados estão no Vale Central da Califórnia, o centro agrícola do estado, que produz um terço da produção dos Estados Unidos. Após a corrida do ouro na década de 1850, o assentamento humano em massa levou ao desmatamento de 95% das matas naturais de várzea em toda a região. Essas florestas ribeirinhas isoladas e restritas, ou à beira do riacho, agora fornecem habitat importante para espécies ameaçadas e em perigo de extinção, como o sapo de patas vermelhas da Califórnia, o salmão Chinook e o falcão Swainson.

À medida que a água é redirecionada dos rios para os canais para acomodar a urbanização e a indústria agrícola multibilionária, ela cria um ambiente artificialmente estável para os ecossistemas das matas ciliares. Isso incentiva uma comunidade do tipo “viva rápido, morra jovem”, que favorece as árvores que atingem seu pico e depois diminuem em algumas décadas. As principais funções do ecossistema – como a regeneração de novos povoamentos florestais e seu desenvolvimento ao longo do tempo – estão sendo comprometidas pelas extensas alterações no fluxo dos rios e nos canais dos rios, que são fixados e não criam mais novas áreas de várzea onde as árvores jovens podem se estabelecer.

“Chamamos essas florestas de ‘mortos-vivos’ porque o solo da floresta é desprovido de mudas e árvores mais jovens que podem substituir as árvores maduras quando morrem”, disse Rohde. Isso tem repercussões relacionadas ao habitat para espécies ameaçadas de extinção, biodiversidade, sequestro de carbono e mudanças climáticas.

“A Califórnia é uma das regiões de maior biodiversidade do mundo, contendo mais espécies do que o resto dos Estados Unidos e Canadá juntos”, disse Rohde. “No meio da sexta extinção em massa, a sustentabilidade a longo prazo dos ecossistemas fluviais da Califórnia e a preservação das espécies raras e endêmicas que vivem neles agora dependem do gerenciamento deliberado e coordenado de recursos e agências governamentais.”

Este estudo é parte de um conjunto de projetos de US $ 2,5 milhões que os colaboradores da SUNY-ESF, da UC Santa Barbara e da Cardiff University financiaram em todo o sudoeste dos Estados Unidos e França. Os investigadores também incluem o professor de geografia da UCSB, Dar Roberts , um dos coautores do estudo. O objetivo é desenvolver indicadores de estresse hídrico para ecossistemas de florestas ribeirinhas de sequeiro ameaçados pelas mudanças climáticas e pelo aumento da demanda humana de água.

Rhode e The Nature Conservancy usarão os insights do estudo para fornecer orientação científica às agências de recursos naturais da Califórnia para o gerenciamento sustentável de ecossistemas dependentes de água subterrânea em todo o estado. Como Singer apontou, as descobertas dizem respeito à recente legislação sobre águas subterrâneas sustentáveis aprovada na Califórnia. A Lei de Gestão de Água Subterrânea Sustentável exige que todos os interessados ??em água subterrânea concordem com metas de sustentabilidade para o uso da água subterrânea para apoiar áreas urbanas, agricultura, indústria e ecologia.

A equipe de pesquisa usou dados online disponíveis publicamente e o Google Earth Engine, uma ferramenta de código aberto para analisar dados de satélites e outros conjuntos de dados espaciais globais. “Nossos métodos e descobertas abrem um mundo totalmente novo de possibilidades de pesquisa interdisciplinar e maneiras que os profissionais da água podem considerar as necessidades de água do ecossistema para alcançar uma gestão sustentável da água”, disse Rohde.

John Stella, professor da SUNY-ESF e principal investigador do subsídio da National Science Foundation que financiou o estudo, caracterizou o trabalho como “inovador” pela maneira como “combinou vários grandes conjuntos de dados de uma forma inovadora para entender como o clima e a gestão da água interagem para colocar esses ecossistemas sensíveis em risco. ”

“[As] descobertas são importantes para o gerenciamento sustentável da água subterrânea, não apenas em toda a Califórnia, mas em regiões com limitação hídrica em todo o mundo”, disse Stella. “Ao aproveitar e integrar de forma criativa esses grandes conjuntos de dados ambientais, agora podemos responder a questões de gerenciamento de recursos em uma escala que antes era impossível.”

Referência:

Groundwater dependence of riparian woodlands and the disrupting effect of anthropogenically altered streamflow
Melissa M. Rohde, John C. Stella, Dar A. Roberts, Michael Bliss Singer
Proceedings of the National Academy of Sciences Jun 2021, 118 (25) e2026453118; DOI: 10.1073/pnas.2026453118

 

Henrique Cortez, tradução e edição, a partir de original da University of California

in EcoDebate, ISSN 2446-9394, 18/06/2021

 

 

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