Cientistas descobrem do espaço que as estações do ano na Terra estão fora de sincronia.

Cientistas da Universidade da Califórnia, em Berkeley, observaram as estações do ano a partir do espaço e chegaram a uma conclusão inesperada: primavera, verão, inverno e outono nem sempre “acontecem” em sincronia no planeta.

A intuição de que regiões no mesmo hemisfério, em altitudes parecidas ou na mesma latitude atravessam as mudanças sazonais ao mesmo tempo não se sustenta quando se olha para os dados. Mesmo áreas vizinhas podem seguir calendários climáticos e ecológicos distintos, criando habitats lado a lado com dinâmicas muito diferentes.

Essa diferença lembra, de certo modo, a separação imposta por fusos horários entre locais próximos - só que, aqui, quem desenha a fronteira é a própria natureza.

Um mapa global da sazonalidade dos ecossistemas terrestres

Com base em 20 anos de dados de satélite, Drew Terasaki Hart (biogeógrafo e autor principal) e colegas produziram o que descrevem como o mapa mais completo até hoje sobre o timing sazonal dos ecossistemas terrestres da Terra.

Quando o mapa foi divulgado, em agosto, Terasaki Hart resumiu o principal recado do estudo: a sazonalidade costuma ser tratada como um compasso simples - inverno, primavera, verão, outono -, mas o “calendário” natural é muito mais intrincado. Isso fica ainda mais evidente em paisagens onde a forma e o momento do ciclo sazonal local mudam drasticamente de um ponto a outro, com efeitos profundos sobre a ecologia e a evolução.

Assincronias sazonais, hotspots de biodiversidade e evolução

O mapa destaca regiões do globo em que os padrões sazonais aparecem particularmente fora de fase. Um dado importante: essas assincronias surgem com frequência em hotspots de biodiversidade.

É difícil ver isso como acaso. Quanto maior a variabilidade dos padrões meteorológicos ao longo do ano, mais “efeitos em cascata” podem ocorrer, ampliando a diversidade dentro e entre habitats.

Um exemplo direto: se dois ambientes vizinhos tornam recursos naturais disponíveis em momentos diferentes do ano, isso pode reorganizar a ecologia local e pressionar a evolução de plantas e animais de maneiras distintas em cada área.

Em situações extremas, pode acontecer de uma espécie, em um habitat, entrar na sua época reprodutiva antes (ou depois) da mesma espécie no habitat ao lado - o que reduz cruzamentos entre populações. Ao longo de muitas gerações, esse tipo de desencontro pode contribuir para o surgimento de duas espécies separadas.

Phoenix e Tucson: 160 km e “ritmos” climáticos diferentes

Duas cidades do estado do Arizona, nos Estados Unidos, ilustram bem como a proximidade geográfica não garante sincronização sazonal. Phoenix e Tucson estão a apenas 160 km de distância, mas os seus ciclos anuais de clima operam em “frequências” diferentes.

Em Tucson, o pico de chuva ocorre durante a estação de monções de verão. Já Phoenix concentra grande parte da precipitação em janeiro. Essa diferença no calendário de chuvas se espalha pela cadeia ecológica, alterando o comportamento dos ecossistemas em torno de cada cidade.

Regiões de clima mediterrânico e um pico de crescimento florestal tardio

Um dos padrões mais curiosos revelados pelo mapa envolve as cinco regiões de clima mediterrânico do planeta - conhecidas por invernos amenos e chuvosos e verões quentes e secos. Nessas áreas, os ciclos de crescimento das florestas atingiram o pico, em média, cerca de dois meses depois do observado em outros ecossistemas.

Essa discrepância apareceu em locais como Califórnia, Chile, África do Sul, sul da Austrália e, naturalmente, a própria região do Mediterrâneo.

Floração, colheitas e o caso da colheita de café na Colômbia

Além de florestas, o mapa também explicita diferenças no momento em que plantas com flores entram em floração e em que culturas agrícolas ficam prontas para a colheita.

Segundo Terasaki Hart, o trabalho ajuda até a entender a geografia complexa das estações de colheita de café na Colômbia: fazendas separadas por uma viagem de um dia atravessando montanhas podem ter ciclos reprodutivos tão dessincronizados quanto se estivessem em hemisférios opostos.

O que isso muda para previsões ecológicas e para a crise climática

Muitas previsões ecológicas ainda se apoiam em modelos simplificados das estações da Terra. O problema é que, para avaliar como a crise climática afetará o planeta - e também a nossa saúde -, é essencial considerar as variações locais, inclusive entre regiões muito próximas.

No Brasil, essa perspectiva é especialmente útil: diferenças de altitude, relevo e influência oceânica fazem com que a “assinatura” sazonal do Cerrado, da Mata Atlântica, da Amazónia e de áreas costeiras ou do interior não seja intercambiável. Mapas de sazonalidade baseados em satélite podem apoiar decisões como planeamento de colheitas, janelas de plantio, gestão de risco de incêndios e monitoramento de stress hídrico em vegetação nativa e áreas agrícolas.

Outro desdobramento prático envolve saúde pública e serviços ecossistémicos. A antecipação (ou atraso) de floração e de períodos chuvosos pode influenciar alergias, disponibilidade de água e até a dinâmica de vetores de doenças. Considerar o “calendário real” de cada paisagem - em vez de um calendário médio - tende a melhorar alertas e políticas adaptativas.

Micróbios sob o gelo do Ártico e bactérias fixadoras de nitrogênio (NCDs)

Em outubro, análises de amostras coletadas sob o gelo marinho no Oceano Ártico Central e no Ártico Eurasiático revelaram uma comunidade ativa de microrganismos conhecida como diazotróficos não cianobacterianos (NCDs). Trata-se de bactérias fixadoras de nitrogênio que não realizam fotossíntese.

Até agora, os investigadores ainda não demonstraram de forma definitiva que esses NCDs estejam, de fato, fixando nitrogênio no Ártico. Mas, se isso se confirmar, o impacto pode ultrapassar a escala regional.

Os dados indicam que as bordas do gelo marinho tendem a concentrar mais bactérias fixadoras de nitrogênio e maior atividade de fixação. A implicação é preocupante e relevante: à medida que o gelo do Ártico diminui rapidamente com as mudanças climáticas, esses NCDs - que alimentam algas - podem proliferar, mexendo na teia alimentar marinha e influenciando até a atmosfera.

Como explicou o ecólogo microbiano marinho Lasse Riemann, da Universidade de Copenhaga, um aumento na produção de algas poderia fazer com que o Oceano Ártico absorvesse mais CO₂, já que mais dióxido de carbono ficaria incorporado na biomassa das algas. Para Riemann, os fixadores de nitrogênio do Ártico precisam entrar nos modelos climáticos futuros.

Modelos de clima e conservação precisam de calendários menos “genéricos”

Na avaliação de Terasaki Hart, modelos de clima ou de conservação que assumem uma sazonalidade uniforme acabam ignorando a amplitude da diversidade do planeta.

Ele afirma que esse modo de olhar para as estações abre caminhos promissores para a biologia evolutiva, a ecologia das mudanças climáticas e a pesquisa em biodiversidade - e que as implicações vão além, alcançando áreas como ciências agrárias e epidemiologia.

O estudo foi publicado na revista científica Nature.