Histerese florestal: novo modelo matemático prevê como as árvores sobrevivem (ou morrem) na seca

Estudo publicado na Plant, Cell & Environment utiliza conceitos da física para mapear o “ponto de virada” do estresse hídrico, revelando as estratégias de sobrevivência das plantas.

A mortalidade florestal induzida pela seca é um dos efeitos mais alarmantes das mudanças climáticas globais. Para mitigar esse problema, a ciência precisa de modelos preditivos mais precisos. Foi exatamente esse o avanço trazido pelo estudo Employing a Hysteresis Approach to Analyze Shifts in Tree Physiological Thresholds in Response to Drought (DOI: 10.1111/pce.70498), publicado em março de 2026 na prestigiada revista Plant, Cell & Environment.

Histerese na fisiologia vegetal
Foto: Divulgação – Mauro Brum

Liderada por uma equipe internacional de pesquisadores — incluindo Mauro Brum, Annie Deslauriers, Matthew Vadeboncoeur, Tanner Frost e Heidi Asbjornsen —, a pesquisa propõe uma abordagem inovadora: o uso de modelos de histerese para mapear as transições fisiológicas das árvores sob estresse hídrico.

Mas como as árvores se comportam quando a água desaparece? A resposta está nos ciclos diários da floresta.

O Que é a Histerese na Fisiologia Vegetal?

Na física, a histerese descreve o atraso na resposta de um sistema a uma força externa. Na botânica, os cientistas a utilizam para analisar o descompasso (dinâmicas fora de fase) entre a demanda ambiental por água e a resposta interna da árvore.

Durante o dia, a planta absorve e perde água, criando ciclos de absorção e dessorção. A modelagem de histerese quantifica os limites de transição exatos entre esses dois estados, permitindo entender o “ponto de virada” em que uma árvore sob estresse deixa de conseguir repor a água que perde para a atmosfera.

O Experimento: De Florestas Nubladas a Florestas Temperadas

Para garantir que as descobertas fossem amplas, os pesquisadores analisaram dados de dois experimentos de redução de precipitação em ecossistemas completamente distintos: uma floresta nublada no Peru e uma floresta temperada nos Estados Unidos.

Histerese na fisiologia vegetal
Foto: Divulgação – Mauro Brum

A equipe monitorou a resposta das árvores utilizando quatro variáveis fisiológicas essenciais:

  • Js (Fluxo de Seiva): O movimento da água das raízes até as folhas.

  • SDF (Flutuação do Diâmetro do Tronco): O encolhimento e a expansão física do tronco ao longo do dia.

  • SVWCF (Flutuação do Conteúdo Volumétrico de Água do Tronco): A quantidade de umidade armazenada nos tecidos internos.

  • VPD (Déficit de Pressão de Vapor): A “sede” da atmosfera, ou seja, o quão seco o ar está.

Utilizando uma equação transcendental generalizada, o modelo matemático quantificou cinco ciclos de histerese cruzando essas variáveis. A partir disso, foram extraídos parâmetros cruciais como a área do ciclo de histerese, o ângulo de rotação e os centroides, que revelam a intensidade do estresse que a planta está sofrendo em tempo real.

Foto: Divulgação – Mauro Brum

As Duas Estratégias de Sobrevivência Reveladas

O modelo capturou respostas fisiológicas não lineares e revelou que, quando a seca aperta, as árvores adotam padrões contrastantes de encolhimento do tronco e esgotamento de umidade. A pesquisa classificou essas respostas em duas grandes estratégias de uso da água:

1. A Estratégia Extrativista (Uso das Reservas Internas)

Neste modo de sobrevivência, a árvore continua transpirando e mantendo seu fluxo de seiva mesmo sob forte seca. Para compensar a falta de água no solo, ela passa a extrair a água armazenada no próprio tronco. O modelo conseguiu detectar essa estratégia através de uma rápida redução na umidade interna (SVWCF) e de um encolhimento significativo no diâmetro do tronco (SDF). É uma estratégia de resiliência ativa, mas de alto custo estrutural.

2. A Estratégia Conservadora (Evitação da Seca)

Essas árvores funcionam como cofres fechados. Ao detectar o estresse, a prioridade da planta é manter um balanço hídrico positivo no tronco. Para isso, elas reduzem drasticamente o fluxo de seiva e fecham seus estômatos. O modelo identificou essa evasão de seca pela manutenção de níveis estáveis de umidade interna, garantindo a segurança hidráulica a longo prazo à custa do crescimento diário.

Por Que Esse Estudo Muda o Jogo?

Até então, era difícil prever exatamente quando o estresse hídrico passaria de um incômodo temporário para um dano letal. O grande mérito deste estudo é provar que os parâmetros derivados da histerese não são apenas dados matemáticos: eles funcionam como ferramentas diagnósticas e indicadores precoces de estresse da seca.

Com o agravamento das mudanças climáticas, os cientistas agora possuem uma métrica mais refinada para prever a resiliência hidráulica de diferentes espécies florestais. Entender se uma floresta é predominantemente extrativista ou conservadora ditará as políticas de manejo, conservação e reflorestamento das próximas décadas.

Fonte: Employing a Hysteresis Approach to Analyze Shifts in Tree Physiological Thresholds in Response to Drought – Brum – Plant, Cell & Environment – Wiley Online Library


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Arthur Brasil

Engenheiro Florestal formado pela FAEF. Especialista em Adequação Ambiental de Propriedades Rurais. Contribuo para o Florestal Brasil desde o inicio junto ao Lucas Monteiro e Reure Macena. Produzo conteúdo em diferentes níveis.

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