Resilience of Amazonian forests: the roles of fire, flooding and climate - Flores, Bernardo Monteiro (2016)
A Amazônia foi recentemente mostrada como um sistema florestal resiliente por apresentar uma rápida recuperação da biomassa após a perturbação humana. Entretanto, mudanças climáticas podem aumentar a freqüência de secas e incêndios, o que implica na possibilidade de que uma parte dessa imensa floresta mude para o estado de savana. Apesar da bacia Amazônica parecer razoavelmente homogênea, 14% inunda sazonalmente. Na minha tese, combino análises de dados de satélite com medidas e experimentos em campo para acessar o papel desses ecossistemas inundáveis em moldar a resiliência da floresta Amazônica. Primeiro, eu analiso a distribuição de cobertura de arvores em toda a Amazônia para revelar que savanas são mais comuns nessas planícies inundáveis. Esse padrão sugere que comparadas à terra-firme, áreas inundáveis passam mais tempo no estado de savana. Ainda, florestas inundáveis parecem ter um limiar em 1500 mm de chuva anual no qual podem virar savanna, enquanto que esse limiar para a terra-firme parece ser em cerca de 1000 mm de chuva. Combinando medidas usando imagens de satélite e em campo, eu mostro que a maior freqüência de savanas em ecossistemas inundáveis pode ser devido à uma maior sensibilidade ao fogo. Após um incêndio florestal, áreas inundáveis perdem mais cobertura de árvores e fertilidade do solo, e recuperam mais lentamente que em terra-firme (capitulo 2). Em planícies de inundação do Rio Negro, eu estudei a recuperação florestal após fogo repetido usando dados de campo da área basal de árvores, riqueza de espécies, disponibilidade de sementes e cobertura herbácea. Os resultados indicam que o fogo repetido pode facilmente aprisionar florestas inundáveis por água preta em um estado de vegetação aberta devido a perda repentina da resiliência florestal após o segundo fogo (capitulo 3). Analises do solo e da composição de árvores em florestas inundáveis revelam que o primeiro fogo inicia um processo de perda da fertilidade do solo que intensifica enquanto árvores de savana passam a dominar a comunidade. Essa mudança na composição de árvores ocorre em menos de quatro décadas, possivelmente acelerada por uma rápida lixiviação dos nutrientes do solo. A rápida savanização de florestas inundáveis após o fogo implica na existência de mecanismos que favoreçam o recrutamento de árvores de savana, como, por exemplo, filtros ambientais (capitulo 4). No capitulo 5 eu testo experimentalmente no campo o papel da limitação de dispersão e de filtros ambientais para o recrutamento de árvores em florestas inundáveis após o fogo. Eu combino inventários de sementes de árvores nesses locais queimados, com experimentos usando sementes e mudas plantadas de seis espécies de árvores que ocorrem nesse ecossistema. O fogo repetido reduz fortemente a disponibilidade de sementes de árvores, mas essas tem sucesso quando plantadas apesar da presença de um solo degradado e alta cobertura herbácea. Ainda, solos degradados em locais que queimaram duas vezes parecem limitar o crescimento da maioria das espécies de árvores, mas não de árvores de savana com raízes profundas. Nossos resultados sugerem uma limitação das árvores de floresta em dispersar para locais queimados e abertos. O conjunto das evidências apresentadas nesta tese sustenta a hipótese de que florestas inundáveis da Amazônia são menos resilientes que florestas de terra-firme, e mais propensas à mudar para o estado de savana. A pouca habilidade que essas florestas têm em reter a fertilidade do solo e recuperar a estrutura florestal após o fogo, pode acelerar a transição para savana. Também apresento evidência de que árvores de florestas inundáveis possuem limitação de dispersão. Análises em larga escala espacial da cobertura de árvores em função da quantidade de chuva anual sugerem que savanas são mais propensas a expandir primeiro nas áreas inundáveis se o clima da Amazônia ficar mais seco. A expansão de savanas por ecossistemas inundáveis para o cerne da Amazônia poderia espalhar fragilidade de um local inesperado.