Opinião

Feitia§os de calor de janeiro, congelamento de mara§o: como as plantas gerenciam a mudança do inverno para a primavera
O aquecimento do clima estãoperturbando os padraµes clima¡ticos e testando a capacidade de adaptaa§a£o de muitas espanãcies.
Por Richard B. Primack - 04/03/2021


Uma queda de neve tardia pode atrasar o crescimento deste lila¡s em flor. oddharmonic / Flickr , CC BY-SA

Nos últimos meses, os padrões do clima nos Estados Unidos parecem uma montanha-russa. Dezembro e janeiro foram significativamente mais quentes do que a média em muitos locais, seguidos por uma onda de frio intenso em fevereiro e um aquecimento dramático .

Se você já viu arbustos de lilases esmagados por montes de neve e brotando em um dia quente apenas algumas semanas depois, pode estar se perguntando como as plantas toleram esses extremos. Eu estudo como a mudança§a climática afeta o tempo de eventos sazonais nos ciclos de vida de plantas, pássaros e insetos em Massachusetts, então eu sei que espécies evolua­ram aqui para lidar com o clima mutável da Nova Inglaterra. Mas o aquecimento do clima estão perturbando os padrões climáticos e testando a capacidade de adaptação de muitas espécies.

Tolerando o frio

Em dias brutais de inverno, quando as temperaturas estão abaixo de zero, os animais hibernam no subsolo ou se amontoam em locais protegidos . Mas as árvores e os arbustos tem que sentar la¡ e tomar. Os tecidos em seus troncos, galhos e raízes estão vivos. Como eles sobrevivem ao frio congelante?

No outono, as plantas lenhosas em muitas partes da América do Norte começam a se preparar para o inverno . Quando suas folhas mudam de cor e caem, seus galhos, galhos e troncos começam a perder agua. Como resultado, suas células contem maiores concentrações de açúcares, sais e compostos orgânicos.

Isso diminui o ponto de congelamento das células e tecidos e permite que sobrevivam a temperaturas muito abaixo do ponto de congelamento normal da água. O truque tem seus limites, portanto, eventos de frio extremo ainda podem matar certas plantas.

Galhos de árvores cobertas de neve contra o canãu do sol.
arvores em climas frios desenvolveram proteções contra gelo e neve.
Richard Primack , CC BY-ND

As rai­zes de árvores e arbustos permanecem praticamente inalteradas e inativas durante o inverno, contando com o isolamento da neve e do solo para proteção. Na maior parte, a temperatura do solo ao redor das raízes permanece igual ou acima do ponto de congelamento. Solo, folhas caa­das e camadas persistentes de neve isolam o solo acima das raízes e evitam que perca calor.

O perigo surpreendente das geadas primaveris

Depois que as plantas resistem estoicamente aos invernos frios, o inicio da primavera traz novos perigos. As plantas precisam de folhas o mais cedo possí­vel na primavera para aproveitar ao máximo a estação de crescimento. Mas isso envolve bombear água em suas folhas em desenvolvimento, o que reduz a concentração de açúcares, sais e compostos orga¢nicos em seus tecidos e remove a proteção contra o frio no inverno.

Cada espanãcie tem um tempo de folhagem característico . Espécies de folhagem precoce, como mirtilos e salgueiros, são os jogadores do reino vegetal. Espanãcies posteriores, como carvalho e pinho, são os tipos cautelosos e conservadores. Para qualquer espanãcie, foliar muito cedo éum risco porque as geadas tardias podem danificar ou matar as folhas jovens.

As flores também são vulnera¡veis ​​a geadas imprevisa­veis na primavera porque contem muita a¡gua. Se as flores das a¡rvores fruta­feras, como as maçãs, forem mortas pela geada, as a¡rvores não produzira£o frutos no final do vera£o. As geadas tardias também podem causar períodos de floração decepcionantemente curtos para plantas ornamentais de floração precoce, como forsa­tias e magna³lias.

Chamadas de despertar da planta

Para se proteger contra geadas e ainda aproveitar toda a estação de crescimento, as a¡rvores e os arbustos desenvolveram três maneiras de saber quando éhora de comea§ar a crescer na primavera.

Primeiro, as plantas tem requisitos de frio no inverno: elas mantem a dormaªncia de inverno atéserem expostas a um certo número de dias frios de inverno. Esta caracterí­stica os ajuda a evitar a folhagem ou floração durante períodos anormalmente quentes no meio do inverno.

Em segundo lugar, as plantas também tem requisitos de aquecimento na primavera que promovem o crescimento depois de passarem um certo número de dias quentes a cada primavera. Esse recurso os ajuda a comea§ar a crescer assim que estiver quente o suficiente.

Terceiro, algumas plantas também tem uma resposta fotoperíodo , o que significa que reagem ao período de tempo que são expostas a  luz em um período de 24 horas. Isso os prepara para a folhagem conforme os dias ficam mais longos e mais quentes na primavera. As faias tem uma necessidade de aquecimento e uma resposta de fotoperíodo, mas a necessidade de temperatura émuito mais forte, então elas comea§am a crescer depois de apenas alguns dias quentes no final da primavera.

Curiosamente, as a¡rvores norte-americanas, como o bordo vermelho e a banãtula preta, são mais cautelosas e conservadoras do que as a¡rvores europeias e do leste asia¡tico. O clima no leste da Amanãrica do Norte émais varia¡vel, e a ameaça de geadas no final da primavera émaior aqui do que nessas regiaµes. Como resultado, as a¡rvores da Amanãrica do Norte evolua­ram para foliar algumas semanas depois do que as a¡rvores compara¡veis ​​da Europa e do Leste Asia¡tico.

A mudança climática embaralha os sinais

As plantas estãoaltamente sintonizadas com os sinais de temperatura, então o aquecimento causado pela mudança climática estãotornando mais difa­cil para muitas espanãcies resistir ao frio do inverno e a s geadas da primavera. Amedida que as temperaturas da primavera ficam mais quentes do que no passado, a¡rvores como maçãs e peras podem reagir abrindo e florindo várias semanas antes do normal . Isso pode aumentar sua vulnerabilidade a s geadas tardias.

Ramo de cereja com flores e folhas escuras murchas.
As folhas desta cerejeira foram danificadas por uma geada tardia.
Richard Primack , CC BY-ND

Essas geadas tardias estãose tornando mais comuns porque a mudança climática estãodesestabilizando a corrente de jato , levando-a a mergulhar muito mais para o sul, trazendo explosaµes de tempo excepcionalmente frio.

Em 2007, um período excepcionalmente quente em mara§o fez com que as a¡rvores se espalhassem no leste e centro dos Estados Unidos. Uma forte geada em abril matou as folhas novas e flores de carvalhos, nogueiras e outras espanãcies de a¡rvores. As a¡rvores foram capazes de produzir uma segunda safra de folhas, mas não puderam substituir totalmente as folhas que haviam perdido, o que provavelmente atrofiou seu crescimento naquele ano.

As pragas de insetos também representam uma ameaça crescente para as plantas. O inverno rigoroso mantanãm sob controle muitos insetos encontrados nos climas do norte, como os adelga­deos lanosos da cicuta e as brocas do freixo esmeralda . Amedida que os invernos ficam mais amenos, esses insetos tem mais probabilidade de sobreviver, mover-se mais para o norte, causar grandes surtos e danificar a¡rvores.

Invernos mais quentes também levam a mais dias em que o solo estãovazio. Ondas de frio que ocorrem quando não hácamada isolante de neve podem congelar o solo e matar as raa­zes . Os galhos das a¡rvores e arbustos morrem porque as raa­zes danificadas não podem fornecer águae nutrientes suficientes. Em casos extremos, as plantas podem morrer.

Nas próximas décadas, muitas espanãcies de a¡rvores amantes do frio, como abetos e abetos, se tornara£o menos abundantes quando não forem capazes de lidar com os novos desafios associados a um clima mais quente . No Nordeste dos Estados Unidos, espanãcies nativas como o bordo de açúcar e a faia sera£o gradualmente substitua­das por espanãcies nativas do sul, como carvalhos e nogueiras. E espanãcies não nativas, como bordos da Noruega , estãoaproveitando essas interrupções para se dispersar nas florestas a partir das estradas e vizinhana§as.

Mudanças semelhantes estãoacontecendo em muitos lugares a  medida que asmudanças climáticas alteram os sinais dos quais as plantas contam para marcar asmudanças das estações.

As opiniaµes expressas neste artigo são de responsabilidade exclusiva do(s) autor(es), não refletindo necessariamente a posição institucional do maisconhecer.com


Richard B. Primack
Professor de Biologia, Boston University

 

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