60% da área terrestre do mundo está em estado precário

A integridade funcional da biosfera refere-se à capacidade do mundo vegetal de corregular o estado do sistema terrestre. Isso requer que o mundo vegetal seja capaz de adquirir energia suficiente por meio da fotossíntese para manter os fluxos materiais de carbono, água e nitrogênio que sustentam os ecossistemas e seus muitos processos em rede, apesar da enorme interferência humana atual.

Juntamente com a perda de biodiversidade e as mudanças climáticas, a integridade funcional forma o núcleo da estrutura analítica das Fronteiras Planetárias para um espaço operacional seguro para a humanidade.

“Há uma enorme necessidade de a civilização utilizar a biosfera – para alimentos, matérias-primas e, no futuro, também para a proteção do clima”, afirma Fabian Stenzel, principal autor do estudo e membro do grupo de pesquisa PIK, Espaço Operacional Seguro Terrestre. “Afinal, a demanda humana por biomassa continua a crescer – e, além disso, o cultivo de gramíneas ou árvores de rápido crescimento para a produção de bioenergia com captura e armazenamento de carbono é considerado por muitos como uma importante estratégia de apoio para a estabilização do clima. Portanto, está se tornando ainda mais importante quantificar a pressão que já estamos exercendo sobre a biosfera – de forma regionalmente diferenciada e ao longo do tempo – para identificar sobrecargas. Nossa pesquisa está abrindo caminho para isso.”

Dois indicadores para medir a pressão e o risco

O estudo se baseia na atualização mais recente da estrutura Planetary Boundaries publicada em 2023. “A estrutura agora coloca diretamente os fluxos de energia da fotossíntese na vegetação do mundo no centro dos processos que co-regulam a estabilidade planetária”, explica Wolfgang Lucht, chefe do departamento de Análise do Sistema Terrestre do PIK e coordenador do estudo. “Esses fluxos de energia impulsionam toda a vida – mas os humanos agora estão desviando uma fração considerável deles para seus próprios propósitos, perturbando os processos dinâmicos da natureza.” 

O estresse que isso causa no sistema terrestre pode ser medido pela proporção da produtividade da biomassa natural que a humanidade canaliza para seus próprios usos – por meio de colheitas, resíduos e madeira –, mas também pela redução da atividade fotossintética causada pelo cultivo e impermeabilização da terra.

O estudo acrescentou a essa medida um segundo indicador poderoso da integridade da biosfera: um indicador de risco de desestabilização do ecossistema registra mudanças estruturais complexas na vegetação e nos balanços hídrico, de carbono e de nitrogênio da biosfera. 

Europa, Ásia e América do Norte foram particularmente afetadas.

Com base no modelo global da biosfera LPJmL, que simula fluxos de água, carbono e nitrogênio diariamente com uma resolução de meio grau de longitude/latitude, o estudo fornece um inventário detalhado para cada ano individual desde 1600, com base nas mudanças climáticas e no uso humano da terra.

A equipe de pesquisa não apenas calculou, mapeou e comparou os dois indicadores de integridade funcional da biosfera, mas também os avaliou realizando uma comparação matemática com outras medidas da literatura para as quais “limiares críticos” são conhecidos. Isso resultou na atribuição de um status a cada área com base nos limites locais de tolerância à mudança do ecossistema: Espaço Operacional Seguro, Zona de Risco Crescente ou Zona de Alto Risco. 

O cálculo do modelo mostra que desenvolvimentos preocupantes começaram já em 1600 nas latitudes médias. Em 1900, a proporção da área terrestre global onde as mudanças no ecossistema iam além da zona segura definida localmente, ou estavam até mesmo na zona de alto risco, era de 37 e 14%, respectivamente, em comparação com os 60 e 38% que vemos hoje. A industrialização estava começando a cobrar seu preço; o uso da terra afetou o estado do sistema terrestre muito antes do aquecimento climático. Atualmente, esse limite da biosfera foi transgredido em quase toda a superfície terrestre – principalmente na Europa, Ásia e América do Norte – que passou por forte conversão da cobertura do solo, principalmente devido à agricultura. (Visualização aqui .)

Diretor do PIK Rockström: Impulso para a política climática internacional

“Este primeiro mapa-múndi mostrando a ultrapassagem do limite para a integridade funcional da biosfera, retratando tanto a apropriação humana da biomassa quanto a ruptura ecológica, é um avanço de uma perspectiva científica, oferecendo uma melhor compreensão geral dos limites planetários”, diz Johan Rockström, Diretor do PIK e um dos coautores do estudo. “Ele também fornece um impulso importante para o desenvolvimento adicional da política climática internacional. Isso porque aponta para a ligação entre biomassa e sumidouros naturais de carbono e como eles podem contribuir para mitigar as mudanças climáticas. Os governos devem tratá-la como uma questão única e abrangente: proteção abrangente da biosfera juntamente com forte ação climática.”