A sazonalidade molda grande parte da vida na Terra. A maioria das espécies, incluindo os humanos, sincronizou seus próprios ritmos com os das estações da Terra.

Ciclos de crescimento das plantas, a migração de bilhões de animais e até aspectos da cultura humana — desde rituais de colheita até a observação das flores de cerejeira no Japão — são ditados por esses ritmos dominantes.

No entanto, as mudanças climáticas e muitos outros impactos humanos estão alterando os ciclos da Terra. Enquanto os humanos podem adaptar seu comportamento mudando o período da colheita ou práticas indígenas de queima controlada, as espécies têm menos capacidade de se adaptar por meio da evolução ou deslocamento de habitat.

Nossa nova pesquisa destaca como os impactos da mudança nas estações podem se propagar pelos ecossistemas, com repercussões generalizadas que podem ser maiores do que se pensava anteriormente.

Isso coloca espécies e ecossistemas em risco em todo o mundo. Ainda estamos longe de ter um quadro completo do que as mudanças na sazonalidade significam para o futuro da biodiversidade.

Quase todo ecossistema na Terra tem estações

De florestas tropicais a calotas polares e profundezas abissais, a jornada anual da Terra ao redor do Sol traz estações distintas para todos os cantos do planeta.

Esses ritmos sazonais moldam ecossistemas em todos os lugares, seja por meio das chuvas monçônicas em regiões equatoriais ou do derretimento previsível da neve em cadeias montanhosas.

Mas a sazonalidade desses processos está mudando rapidamente devido a impactos humanos locais. Isso inclui represas em muitos rios, que interrompem completamente e de forma abrupta o fluxo natural, e o desmatamento, que altera o início da estação chuvosa.

Essas influências locais são agravadas pelas mudanças climáticas, que estão modificando sistematicamente os padrões sazonais de cobertura de neve, temperatura e precipitação em todo o mundo.

Desde o derretimento mais precoce das geleiras e da neve até a perturbação dos ciclos de chuvas monçônicas, os efeitos dessas mudanças estão sendo amplamente sentidos.

Muitos processos ecológicos importantes dos quais dependemos podem ser afetados. Uma incompatibilidade entre as florações de plâncton e os ciclos de vida dos peixes pode afetar a saúde das pescas. O turismo dependente das migrações sazonais de grandes mamíferos pode sofrer. Até mesmo a regulação do próprio sistema climático é fortemente controlada por processos sazonais.

A mudança na sazonalidade ameaça desestabilizar processos ecológicos-chave e a sociedade humana.

Adaptações evolutivas às flutuações sazonais

Os ritmos sazonais dos ecossistemas são óbvios para qualquer observador. O tempo natural de flores anuais e árvores decíduas — ajustado para coincidir com variações sazonais de precipitação, temperatura e radiação solar — transforma as cores de paisagens inteiras ao longo do ano.

A chegada e partida de aves migratórias, o ciclo de vida de insetos e anfíbios e os rituais de acasalamento de grandes mamíferos podem mudar completamente a paisagem sonora com as estações.

Esses exemplos ilustram como a sazonalidade atua como uma força evolutiva poderosa que moldou os ciclos de vida e o comportamento da maioria das espécies. Mas, diante de mudanças sem precedentes nos ritmos naturais da Terra, essas adaptações podem gerar impactos negativos complexos.

Por exemplo, as lebres-americanas trocam a cor da pelagem entre o inverno e o verão para se camuflarem com o ambiente e escapar de predadores. Elas estão lutando para se adaptar às mudanças no tempo da primeira neve e do degelo. O impacto da sazonalidade sobre as populações de lebres está ligado às taxas de predação. Mas os próprios predadores também podem estar fora de sincronia com o novo início das estações.

Nossa pesquisa destaca que esses tipos de interações complexas podem propagar impactos pelos ecossistemas, ligando as adaptações sazonais de espécies individuais à dinâmica mais ampla das cadeias alimentares — ou até a funções do ecossistema, como a captura de carbono.

Embora os biólogos estudem processos sazonais há séculos, sabemos surpreendentemente pouco sobre como eles mediam os impactos ecológicos das mudanças na sazonalidade. Nossas descobertas mostram que provavelmente estamos subestimando esses impactos.

Os mecanismos distintos envolvidos merecem mais atenção. Até que levemos em conta esses processos complexos, corremos o risco de ignorar consequências ecológicas e humanas importantes.

Quanto mais compreendermos, melhor estaremos preparados

Entender até que ponto os impactos da sazonalidade alterada podem interagir e se propagar de indivíduos a ecossistemas inteiros é um grande desafio. Isso exigirá diferentes tipos de pesquisa, modelagem matemática complexa e o design de novos experimentos. Mas não é fácil manipular as estações em um experimento.

Os cientistas têm criado formas engenhosas de testar experimentalmente os efeitos da sazonalidade alterada. Isso inclui remover manualmente a neve mais cedo na primavera, manipular padrões de chuva com irrigação e mover plantas e animais para lugares com sazonalidade diferente.

Alguns pesquisadores até recuperaram sementes de coleções com séculos de idade para germiná-las e observar como as mudanças climáticas recentes afetaram as populações vegetais.

Esses esforços serão de grande valor para prever impactos e projetar estratégias de manejo eficazes e benéficas tanto para os ecossistemas quanto para os humanos. Tais ações ajudam a antecipar choques futuros e priorizar intervenções.

Por exemplo, entender os mecanismos que permitem a espécies nativas e exóticas antecipar mudanças sazonais tem se mostrado útil para “enganar” plantas exóticas a brotar na estação errada — dando vantagem às plantas nativas.

Da mesma forma, estudos sobre os mecanismos moleculares envolvidos na resposta à sazonalidade podem nos ajudar a determinar se certas espécies têm probabilidade de se adaptar a novas mudanças nos padrões sazonais. Essa pesquisa também pode apontar genes que poderiam ser alvo para melhorar a resiliência e produtividade das culturas agrícolas.

Não apenas estamos subestimando os riscos ecológicos das estações em mudança — tendemos a esquecer o quanto nossa vida cotidiana depende delas. À medida que os ritmos da Terra mudam, os riscos se multiplicam. Mas também cresce a nossa oportunidade de entender melhor, antecipar e nos adaptar a essas mudanças.

Traduzido de The Conversation.