As nuvens, frequentemente tratadas apenas como coadjuvantes no debate climático, podem ter papel central na redistribuição da produtividade vegetal do planeta. Um estudo publicado nesta quinta-feira (12), na revista Nature Communications, mostra que a sensibilidade da fotossíntese à cobertura de nuvens varia de acordo com o regime hidroclimático — favorecendo a vegetação em áreas áridas e limitando-a em regiões úmidas. Sob aquecimento global, a tendência de redução da cobertura de nuvens pode ampliar as desigualdades regionais na capacidade de sequestro de carbono.

O trabalho, liderado por Hao Luo, da Universidade de Leipzig, na Alemanha, analisou dados observacionais e modelos climáticos das últimas décadas para entender como a fração de cobertura de nuvens (cloud fraction, CF) afeta a produtividade primária bruta (GPP), indicador da fotossíntese. A equipe cruzou medições de torres de fluxo (rede FLUXNET), produtos globais de sensoriamento remoto (FLUXCOM), dados de satélite da NASA (MODIS) e reanálises atmosféricas (ERA5), além de simulações de 20 modelos globais de vegetação do projeto TRENDY.

A vegetação terrestre responde por cerca de um quarto da absorção anual das emissões antropogênicas de dióxido de carbono (CO2), segundo estimativas citadas no estudo. “A fotossíntese depende fundamentalmente da disponibilidade de energia e de água. As nuvens controlam ambas, ao modular a radiação solar e a precipitação”, escrevem os autores.

As nuvens exercem dois efeitos principais: bloqueiam parte da radiação solar que chega à superfície — reduzindo a energia disponível para a fotossíntese — e viabilizam a formação de chuva, aumentando a oferta de água no solo. O balanço entre esses dois mecanismos varia conforme o clima regional.

Os pesquisadores utilizaram o chamado índice de umidade (HI), que relaciona precipitação anual média e evapotranspiração potencial, para classificar os ecossistemas como limitados por água (áridos) ou por energia (úmidos). O padrão encontrado foi consistente em múltiplas escalas temporais — de medições diárias a médias mensais — e em diferentes bases de dados.

Em regiões áridas, onde a limitação hídrica predomina, o aumento da cobertura de nuvens esteve associado a um efeito positivo sobre a fotossíntese. O impacto ocorre com atraso — geralmente inferior a um mês — refletindo o tempo necessário para que a chuva se converta em umidade disponível no solo.

Já em regiões úmidas e energeticamente limitadas, como florestas tropicais e áreas de altas latitudes, o efeito foi majoritariamente negativo e quase imediato. “Nesses ambientes, a redução da radiação solar causada pelas nuvens suprime a atividade fotossintética”, afirma Luo, autor correspondente do estudo.

Globalmente, a média indica uma sensibilidade negativa da fotossíntese à cobertura de nuvens, mas o sinal varia espacialmente de forma clara, acompanhando o gradiente hidroclimático.

A análise também distinguiu tipos de nuvens. As nuvens líquidas — mais espessas e associadas a maior potencial de precipitação — mostraram influência mais forte sobre a vegetação do que nuvens de gelo em altas altitudes, que são mais translúcidas e raramente produzem chuva.

Além disso, a espessura óptica das nuvens esteve correlacionada ao efeito observado: nuvens mais densas tendem a intensificar tanto o bloqueio da radiação quanto a geração de precipitação, reforçando o padrão regional identificado.

Segundo os autores, a fração total de cobertura de nuvens mostrou desempenho estatístico semelhante ao de modelos que utilizam separadamente precipitação e radiação como variáveis explicativas da fotossíntese. “Isso sugere que a cobertura de nuvens pode funcionar como um indicador integrado robusto das limitações energéticas e hídricas”, afirmam.

O estudo também avaliou tendências históricas (desde 1984) e projeções futuras de cobertura de nuvens com base em registros observacionais (CRU, ISCCP, ERA5) e modelos do CMIP6. De forma consistente, os dados indicam redução média da cobertura de nuvens sobre áreas continentais sob aquecimento climático — especialmente no cenário de altas emissões (SSP5-8.5) até o fim do século.

Ao aplicar a sensibilidade anual da fotossíntese às mudanças projetadas na cobertura de nuvens, os pesquisadores estimaram que a produtividade primária tende a diminuir em regiões áridas e aumentar em regiões úmidas. O efeito líquido global é modesto, mas o deslocamento espacial é significativo.

“Como a produtividade já é baixa em áreas áridas, reduções adicionais podem ampliar as disparidades regionais na capacidade de sequestro de carbono”, afirma Markus Reichstein, coautor do estudo e pesquisador do Instituto Max Planck de Biogeoquímica. “Isso tem implicações para o equilíbrio dos ciclos globais de carbono e água.”

Os autores reconhecem que nuvens continuam sendo uma das maiores fontes de incerteza em modelos climáticos, devido à dificuldade de representar seus processos em escala sub-regional. Mudanças futuras na estrutura vertical das nuvens, na umidade atmosférica, no déficit de pressão de vapor (VPD) e na aclimatação térmica das plantas podem alterar as respostas projetadas.

O estudo assume que a sensibilidade atual da vegetação à cobertura de nuvens permanecerá constante ao longo do século — uma hipótese que precisará ser testada em pesquisas futuras.

Ainda assim, a conclusão central é clara: as nuvens não apenas refletem a luz do Sol, mas também moldam o destino da produtividade terrestre. Em um planeta em aquecimento, sua redistribuição pode redesenhar o mapa da fotossíntese global — e, com ele, os contornos da resiliência ecológica.