Cientistas descobrem padrão oculto de chuvas que pode remodelar a agricultura

Publicado em Sustentabilidade da Naturezaa pesquisa segue a umidade atmosférica de volta ao local onde ela evaporou pela primeira vez, seja do oceano ou de superfícies terrestres como solo, lagos e florestas. A luz solar aquece essas superfícies, convertendo a água em vapor que sobe para a atmosfera e eventualmente retorna como chuva.

A umidade derivada dos oceanos pode viajar através dos continentes dentro de grandes sistemas climáticos, incluindo rios atmosféricos, monções e tempestades tropicais. A umidade proveniente da terra, muitas vezes chamada de chuva reciclada, é criada quando a água evapora dos solos e da vegetação próximos, alimentando tempestades mais localizadas. De acordo com o estudo, a proporção entre a humidade do oceano e da terra influencia fortemente o risco de seca regional e a produtividade agrícola.

“Nosso trabalho reformula o risco de seca – não se trata apenas de quanto chove, mas de onde vem essa chuva”, disse Yan Jiang, autor principal do estudo e pesquisador de pós-doutorado na UC San Diego, com nomeação conjunta na Escola de Política e Estratégia Global e no Scripps Institution of Oceanography. “Compreender a origem das chuvas e se provém de fontes oceânicas ou terrestres, dá aos decisores políticos e aos agricultores uma nova ferramenta para prever e mitigar o stress da seca antes que aconteça.”

Rastreando fontes de umidade para melhorar a previsão de secas

Usando quase 20 anos de medições por satélite, Jiang e a coautora Jennifer Burney, da Universidade de Stanford, quantificaram quanto da precipitação global começa como evaporação terrestre. Eles descobriram que quando mais de um terço da precipitação provém da terra, as terras agrícolas tornam-se significativamente mais susceptíveis à seca, a humidade do solo diminui e a produção cai. Os sistemas movidos pelos oceanos geralmente produzem chuvas mais intensas e consistentes, enquanto os sistemas baseados em terra tendem a produzir chuvas mais leves e menos previsíveis, tornando as culturas mais vulneráveis ​​durante as fases em que a água é essencial.

Esta descoberta oferece um novo método para identificar regiões com maior risco e para planear estratégias de gestão da água e das culturas de forma mais eficaz.

“Para os agricultores em áreas que dependem fortemente da humidade proveniente da terra – como partes do Centro-Oeste ou da África Oriental – a disponibilidade local de água torna-se o factor decisivo para o sucesso das culturas”, explicou Jiang. “Mudanças na umidade do solo ou no desmatamento podem ter impactos imediatos e em cascata na produtividade.”

Duas regiões que enfrentam riscos acrescidos: Centro-Oeste e África Oriental

A investigação identifica dois pontos críticos globais proeminentes: o Centro-Oeste dos EUA e a África Oriental tropical.

No Centro-Oeste, Jiang observa que as secas se tornaram mais frequentes e intensas nos últimos anos, apesar do estatuto da região como uma das zonas agrícolas mais produtivas do mundo.

“Nossas descobertas sugerem que a alta dependência do Centro-Oeste da umidade proveniente da terra, do solo e da vegetação circundante, poderia amplificar as secas através do que chamamos de ‘ciclos de feedback de chuva'”, disse Jiang. “Quando a terra seca, reduz a evaporação, o que por sua vez reduz as chuvas futuras – criando um ciclo de seca que se auto-reforça.”

Dado que a região é um dos principais contribuintes para os mercados globais de cereais, as perturbações podem influenciar o fornecimento de alimentos muito para além das fronteiras dos EUA. Jiang diz que os agricultores do Centro-Oeste podem precisar de se concentrar na conservação da humidade do solo, na eficiência da irrigação e no calendário estratégico de plantação para limitar o risco de agravamento dos efeitos da seca.

A África Oriental enfrenta um desafio diferente, mas igualmente sério. O rápido crescimento das terras agrícolas e a perda contínua das florestas tropicais próximas ameaçam as fontes de humidade que ajudam a sustentar as chuvas da região.

“Isso cria um conflito perigoso”, disse Jiang. “Os agricultores estão a desmatar florestas para cultivar mais culturas, mas essas florestas ajudam a gerar as chuvas das quais as culturas dependem. Se essa fonte de humidade desaparecer, a segurança alimentar local estará em maior risco.”

Jiang acrescenta que a região ainda tem oportunidades para evitar um maior declínio.

“A África Oriental está na linha da frente da mudança, mas ainda há tempo para agir. Uma gestão mais inteligente da terra – como a conservação das florestas e a restauração da vegetação – pode proteger as chuvas e sustentar o crescimento agrícola.”

As florestas atuam como geradoras naturais de chuvas

O estudo enfatiza que as florestas e os ecossistemas naturais desempenham um papel crítico na manutenção das chuvas. Através da evaporação e da transpiração (quando as plantas produzem humidade), as florestas libertam grandes quantidades de vapor de água na atmosfera, ajudando a formar nuvens que mais tarde produzem chuva sobre as terras agrícolas circundantes.

“As florestas de terras altas são como fazedores de chuva naturais”, disse Jiang. “Proteger estes ecossistemas não se trata apenas de biodiversidade – trata-se de sustentar a agricultura.”

Avançando no planejamento de terras e recursos hídricos com clima inteligente

O trabalho de Jiang introduz um novo quadro que liga as decisões sobre o uso da terra, os padrões de precipitação e o planeamento agrícola. Esta abordagem pode tornar-se cada vez mais importante à medida que as regiões procuram estratégias para reforçar a resiliência à seca.

O estudo também apresenta um método de mapeamento baseado em satélite que poderia orientar investimentos em irrigação, retenção de água no solo e conservação florestal para ajudar a estabilizar as chuvas.

Leia o artigo completo, “Origens da água das culturas e vulnerabilidade hidroclimática das terras agrícolas globais.”