Os mesmos sinais de rádio que permitem que seu smartphone identifique sua localização também podem revelar quanta água uma floresta contém dentro de sua folhagem. Ao medir o quanto os sinais de satélite GPS enfraqueceram ao passar por um dossel florestal, os pesquisadores conseguiram estimar o conteúdo de água do dossel. Especialistas dizem que a técnica, que usa uma configuração simples de dois receptores GPS, pode fornecer uma maneira simples e acessível de rastrear o conteúdo de água de uma floresta.
“Eu já ouvia falar sobre esse método há algum tempo, então é empolgante vê-lo implementado”, diz Andrew Feldman, ecohidrólogo da Nasa que não esteve envolvido no estudo, publicado no mês passado na Geophysical Research Letters. “Teria sido bom se eu tivesse tido isso durante meu doutorado.”
A quantidade de água que flui dentro das plantas de uma floresta afeta o quão bem a floresta pode resistir a secas e pragas de insetos, quão propensa é a incêndios florestais e quanto dióxido de carbono (CO2) absorve da atmosfera.
“Se quisermos saber a quantidade de carbono absorvida pelo ecossistema, também precisamos saber a variação do conteúdo de água nas plantas”, diz Yitong Yao, ecologista do Instituto de Tecnologia da Califórnia e principal autor do novo estudo. “Mais água, mais sumidouro de carbono e menos CO2 que permanece na atmosfera.”
O conteúdo de água dentro das florestas varia muito, não apenas entre as estações, mas até mesmo de uma hora para a outra. Mas os sistemas existentes baseados em satélites que detectam a umidade da superfície medindo como os sinais de rádio refletem na superfície da Terra só passam por uma área de estudo duas vezes por dia na maioria das latitudes, impedindo-os de capturar essa nuance.
Enquanto isso, os pesquisadores que adotam uma abordagem baseada em campo precisam de instrumentos caros ou devem subir em árvores antes do amanhecer, medindo a umidade das folhas arrancadas da copa e usando isso para estimar o conteúdo de água de árvores inteiras e áreas de floresta. “É muito difícil fazer a cada hora, e você não pode cortar todas as folhas de uma árvore”, diz Xiangtao Xu, ecologista florestal da Universidade Cornell que não esteve envolvido no novo estudo. Outras técnicas, como derrubar árvores para registrar sua biomassa ou colar sondas nelas, podem danificar as plantas, acrescenta Feldman.
Yao e seus colegas buscaram um novo método que evitasse esses problemas. Trabalhando em uma floresta de carvalhos nas montanhas Ozark do Missouri, os pesquisadores implantaram dois receptores comerciais de ponta – um em uma torre meteorológica acima do dossel e outro abaixo – para captar sinais de micro-ondas do Sistema Global de Navegação por Satélite (GNSS), que inclui todos os satélites GPS. Como a água na vegetação enfraquece os sinais em seu caminho para o receptor inferior, os pesquisadores puderam calcular a diferença na intensidade do sinal entre os dois receptores e usá-la para estimar o conteúdo de água das plantas. Como há vários satélites GNSS enviando sinais de sobrecarga a qualquer momento, eles também poderiam medir de forma relativamente contínua, obtendo uma imagem mais completa da flutuação diária da água. Depois de coletar dados por um ano e meio, os pesquisadores descobriram que sua nova técnica combinava medições diretas do conteúdo de água das árvores, sugerindo que é um meio eficaz para obter esses dados.
O método não é perfeito. Yao observa, por exemplo, que altas temperaturas podem enfraquecer o sinal mesmo quando o teor de água das plantas é baixo, dando uma leitura falsa.
Ainda assim, os receptores GNSS custam dezenas de milhares de dólares a menos do que os radiômetros frequentemente usados para medir o conteúdo de água das plantas no campo, e eles podem ser deixados desassistidos uma vez instalados. Feldman diz esperar que os cientistas adotem o método de forma mais ampla, para reforçar estudos anteriores baseados em satélites sobre estresse hídrico e mortalidade de plantas, produtividade das culturas e muito mais. “Quero ver o GNSS em todos os diferentes locais de rede nos EUA”, diz ele.
Os Estados Unidos já têm uma ampla rede de torres meteorológicas como a usada no estudo, acrescenta Feldman, que poderiam ser usadas para implantar a técnica de forma mais ampla, diz ele.
Se isso acontecer, pode fornecer dados úteis para pesquisadores que tentam descobrir como as florestas se sairão sob as mudanças climáticas. “Projeta-se que o estresse hídrico se torne mais frequente em um mundo em aquecimento – mais inundações, mais secas, mais extremos”, diz Xu. “A questão é quão resilientes são as florestas.”
Fonte: Science
