A mudança climática está remodelando os ecossistemas a uma taxa alarmante. Embora muita atenção seja dada à perda de espécies animais, as plantas também estão desaparecendo. Desde 1750, cerca de 600 espécies de plantas foram extintas, um número duas vezes maior do que o de extinções de animais.
Ainda assim, pouco se sabe sobre quais plantas estão mais em risco e como as mudanças na biodiversidade afetam os ecossistemas.
Cientistas do Instituto Alfred Wegener analisaram o passado para responder a essas questões. Usando DNA antigo preservado em sedimentos de lagos, eles reconstruíram como a vida vegetal mudou entre 15.000 e 11.000 anos atrás, um período de aquecimento global significativo.
Essa pesquisa, publicada recentemente na revista Nature Communications, esclarece como extinções passadas podem prever a perda futura de biodiversidade. O estudo fornece uma visão mais clara de como as comunidades vegetais mudam em condições de aquecimento e o que isso pode significar para os ecossistemas hoje.
O lado esquecido da extinção das plantas
A perda de plantas raramente ganha manchetes, embora elas sejam a base da vida. Muitas pessoas reconhecem a extinção de grandes mamíferos, como o mamute-lanoso, mas poucas pensam nas plantas que desapareceram junto com eles.
Essa negligência se deve, em parte, à dificuldade de estudar extinções de plantas. Métodos tradicionais dependem de pólen fossilizado, que nem sempre permite identificar espécies individuais.
“Todo mundo sabe que o mamute-lanoso foi extinto, mas quase ninguém menciona as plantas que foram perdidas no final da última era glacial”, disse a professora Ulrike Herzschuh, do Instituto Alfred Wegener. “Até recentemente, não tínhamos métodos adequados para investigar a extinção de espécies vegetais em detalhes.”
Para superar esse desafio, os pesquisadores usaram técnicas avançadas para extrair e analisar DNA antigo de sedimentos de lagos. Esses sedimentos contêm material genético de plantas que viveram há até 30.000 anos.
Ao enriquecer e sequenciar esses fragmentos de DNA, os cientistas puderam compará-los com bancos de dados modernos e reconstruir comunidades vegetais do passado.
A mudança climática altera as interações entre plantas
Mudanças no clima não afetam apenas quais plantas sobrevivem, mas também como elas interagem entre si. A pesquisa revelou que as comunidades vegetais passam por transformações drásticas à medida que as temperaturas mudam.
“Agora conseguimos determinar com detalhes quando e onde espécies surgiram e desapareceram no Alasca e na Sibéria”, observou Ulrike Herzschuh.
“Nosso estudo mostra que a composição das espécies vegetais mudou substancialmente no final da última era glacial, acompanhada por mudanças fundamentais nas condições ecológicas.”
Uma das descobertas mais marcantes foi a mudança nas interações entre plantas. Durante períodos frios, as plantas frequentemente se apoiam mutuamente, criando ambientes onde várias espécies podem prosperar e reduzindo o risco de extinção.
No entanto, em períodos quentes, a competição se torna dominante. Esse padrão ainda pode ser observado hoje em regiões de tundra, onde plantas almofadadas fornecem abrigo para outras espécies.
“No DNA dos sedimentos dos lagos, encontramos, por exemplo, muitas plantas almofadadas, que provavelmente facilitaram a expansão de outras espécies ao formar habitats protegidos”, disse Herzschuh. Esse efeito de abrigo foi essencial para a biodiversidade em climas mais frios.
Um ciclo autodestrutivo para as plantas do Ártico
Atualmente, as plantas almofadadas continuam a desempenhar um papel vital nos ecossistemas árticos. No entanto, sua capacidade de ajudar outras plantas a sobreviver pode, paradoxalmente, levar ao seu próprio declínio.
À medida que as temperaturas no Ártico aumentam, árvores e arbustos estão se expandindo para regiões de tundra, onde as plantas almofadadas antes dominavam. Essas plantas maiores se beneficiam do abrigo fornecido pelas almofadadas, permitindo que se espalhem mais rapidamente.
“Como o aquecimento do Ártico já avançou bastante, plantas lenhosas podem sobreviver mesmo em altas latitudes. As plantas almofadadas podem facilitar sua expansão, acelerando seu próprio desaparecimento no processo”, observaram os autores do estudo.
Essa consequência não intencional das interações entre plantas destaca o equilíbrio delicado dos ecossistemas árticos. Embora as plantas almofadadas antes promovessem a diversidade, agora podem acelerar sua própria extinção ao ajudar a disseminação de espécies maiores e mais competitivas.
As plantas mais em risco de extinção
O estudo também buscou determinar quais espécies vegetais são mais vulneráveis à extinção. No final da última era glacial, algumas comunidades de plantas desapareceram completamente. Uma das perdas mais notáveis foi a estepe dos mamutes, um vasto ecossistema que antes se estendia pelo Hemisfério Norte.
Identificar plantas extintas provou ser um desafio, pois bancos de dados genéticos se concentram em espécies modernas. “Para identificar as espécies que não existem mais, tivemos que usar um truque”, disse Herzschuh.
Os pesquisadores analisaram todos os fragmentos de DNA das amostras de sedimentos e usaram modelos estatísticos para isolar DNA que não correspondia a nenhuma espécie moderna conhecida.
Por meio desse método, descobriram que gramíneas e arbustos enfrentam o maior risco de extinção em um mundo em aquecimento. Diferente das plantas lenhosas, que podem se espalhar para novas áreas à medida que as temperaturas sobem, essas espécies menores frequentemente têm dificuldades para competir.
Além disso, plantas em regiões com alta biodiversidade são mais vulneráveis do que aquelas em ambientes menos diversos.
Uma descoberta surpreendente foi que as taxas de extinção de plantas atingiram o pico no início da fase quente atual. Muitas vezes, as espécies desapareceram milhares de anos após as mudanças ambientais iniciais.
“Isso significa que os impactos completos das atividades humanas atuais podem não se tornar evidentes até um futuro distante”, disseram os pesquisadores.
O que isso significa para o Ártico hoje
As descobertas fornecem informações essenciais sobre como a mudança climática afeta a biodiversidade.
Pela primeira vez, os cientistas conseguiram medir as taxas de extinção de plantas, oferecendo dados de referência valiosos para prever futuras mudanças. Os resultados indicam que os ecossistemas árticos estão particularmente em risco à medida que as temperaturas continuam a subir.
“Nossos estudos mostram como é importante entender a biodiversidade e as interações ecológicas a longo prazo para prever melhor os impactos das mudanças climáticas”, afirmou Herzschuh.
Ao estudar DNA antigo, os pesquisadores podem revelar os efeitos de longo prazo das mudanças climáticas nas comunidades vegetais. Esse conhecimento é crucial para esforços de conservação e para entender como os ecossistemas responderão ao aquecimento futuro.
As lições do passado sugerem que os impactos mais significativos da mudança climática sobre a biodiversidade vegetal ainda estão por vir.
O estudo foi publicado na revista Nature Communications.
