Trecho de floresta amazônica na Reserva Florestal Adolpho Ducke, perto de Manaus, que está sendo usada pelo projeto Gigante para estudar as árvores de grande porte da Amazônia. Foto: Dado Galdieri/Hilaea Media

Dois pesquisadores, vestindo camisas e calças de mangas compridas para resistir aos mosquitos e botas de cano alto para evitar picadas de cobras, olham para uma árvore destruída. Está no chão, coberta por folhas de palmeira, que se estendem por toda a floresta. Até pouco tempo atrás, ela se elevava sobre a maioria das outras árvores dessa vasta floresta tropical.

“É óbvio que foi um raio”, diz Evan Gora, declarando a causa da morte da árvore. Ele é um cientista da equipe do Cary Institute of Ecosystem Studies em Millbrook, Nova York (EUA).

“É possível ver folhas queimadas na parte superior”, concorda Adriane Esquivel Muelbert. Ela é professora da Universidade de Birmingham, na Inglaterra. Adriane aponta para a folhagem enegrecida que está pendurada em dezenas de árvores que circundam o perímetro do enorme toco. As folhas estão queimadas apenas nos lados voltados para a abertura da copa, deixada quando a grande árvore tombou — evidência de uma descarga elétrica.

Como Sherlock Holmes desvendando um mistério de assassinato, os especialistas em ecologia de florestas tropicais apresentam seu raciocínio a dois pós-doutorandos de sua equipe. Quando um raio atinge uma árvore, diz Evan, a alta tensão flui através da folhagem entrelaçada para as árvores vizinhas, matando os galhos e criando um padrão distinto. Evan desenvolveu esse método para determinar o raio como causa da morte de árvores enquanto trabalhava em uma floresta tropical do Panamá. Hoje, ele identificou o mesmo padrão de vegetação morta e queimada em torno desse gigante caído na Amazônia brasileira. Nenhuma outra causa de morte de árvores tem esse aspecto.

“Às vezes, é possível ter muitas árvores mortas juntas, mas não com esse dano centralizado [queimado]”, comenta Adriane. “É como uma investigação da cena do crime”, diz Evan, com entusiasmo crescente.

Pode parecer estranho que dois cientistas de alto nível passem tanto tempo investigando a morte de uma única árvore em uma vasta floresta. Mas as implicações são importantes. Seu projeto de pesquisa, chamado “Gigante”, está explorando as causas da mortalidade das maiores árvores de florestas tropicais no mundo. O estudo pode ajudar a responder a uma questão importante da ciência da mudança climática: A floresta tropical intacta continuará absorvendo muito mais dióxido de carbono do que libera?

As regiões intocadas da Amazônia ainda estão armazenando uma quantidade considerável de CO2 e retardando o acúmulo atmosférico do gás que aquece o planeta e que os seres humanos liberam quando queimam combustíveis fósseis. No entanto, se a absorção de carbono cair significativamente na Amazônia e em outras florestas tropicais do mundo, as temperaturas globais poderão aumentar mais rapidamente do que sugerem os modelos atuais, tornando ainda mais difícil para a humanidade desacelerar as mudanças climáticas.

Pronto para voar

Os dois cientistas, junto com as pós-doutorandas Vanessa Rubio e Gisele Biem, reuniram-se aqui, na Reserva Florestal Adolpho Ducke, no Brasil, pela primeira vez. Seu projeto de pesquisa global, que durará três anos, só começou recentemente.

A Reserva Ducke, nos arredores de Manaus, abrange um quadrante de 93 quilômetros quadrados de floresta tropical antiga, reservada pelo governo federal para pesquisa. Os visitantes, como esta equipe e um elenco variado de estudantes e colaboradores, pernoitam em dormitórios caiados de branco e comem em um refeitório sem paredes, área que frequentemente compartilham com queixadas, urubus, gatos selvagens e jararacas — uma das cobras mais venenosas do mundo.

Os pesquisadores vieram para responder a essas perguntas cruciais sobre a absorção de carbono e também para aprimorar as habilidades de observação, praticar a coleta e o registro de dados e desenvolver o espírito de equipe. No primeiro dia, a equipe se concentrou na identificação de relâmpagos. No dia seguinte, o tópico serão as árvores derrubadas pelo vento.

Evan está ansioso para mostrar seu mais recente dispositivo de pesquisa. Em uma clareira perto de um prédio baixo de estuque que serve como sala de aula, laboratório e sede da reserva, ele abre o zíper de uma enorme mala coberta de tecido.

Ansioso como uma criança desembrulhando um presente de Natal, Evan coloca as metades da mala na horizontal e retira a fuselagem de um drone do tamanho de um skate. Ele trouxe esse drone Trinity Pro da Quantum Systems da Alemanha. A equipe o observa enquanto ele o monta.

“É o brinquedo mais legal de todos!”, exclama Evan. Então, como se estivesse oferecendo um peru de Natal, ele pergunta a Vanessa: “Você quer pegar uma asa?” Evan e Vanessa prendem a cauda de plástico e isopor e as asas de um metro.

As asas leves como penas e as pernas semelhantes a galhos fazem com que o drone pareça frágil. Mas Evan diz que se trata de uma ferramenta de pesquisa séria a um preço acessível. Esse modelo será lançado verticalmente, como um helicóptero — útil em uma floresta. Com uma única carga, ele pode voar horizontalmente como um avião e de forma autônoma por uma hora e meia a quase 64 quilômetros por hora. Sua câmera de alta resolução distingue objetos tão pequenos quanto uma moeda a 300 metros de altura. Sem ele, o projeto Gigante não poderia ser realizado.

Legistas de florestas tropicais

Um estudo publicado na revista Nature em 2015 surpreendeu os cientistas. Ele constatou que a floresta amazônica intacta absorveu 30% menos dióxido de carbono na década de 2000 do que na década de 1990. Os autores sugeriram que a absorção de carbono das florestas tropicais do mundo — o sumidouro de carbono tropical — está falhando. Desde então, outros estudos confirmaram esse resultado e mostraram declínios semelhantes em florestas tropicais em outros lugares.

“Essas florestas estão proporcionando um enorme benefício gratuito à sociedade”, diz Simon Lewis, geógrafo da Universidade de Leeds, no Reino Unido, e coautor de vários desses artigos.

Como muitos pesquisadores, ele concorda que os impactos da mudança climática são a principal causa da queda na absorção de carbono pelas florestas. Se não pararmos com isso logo, diz ele, “as florestas podem aumentar o problema [climático] em vez de mitigá-lo”. Até agora, a floresta amazônica absorvia cerca de 12% de todo o carbono liberado na atmosfera pela humanidade, embora a quantidade exata seja motivo de debate.

Um dos motivos pelos quais o sumidouro tropical de florestas intactas está diminuindo, de acordo com muitos cientistas, é que mais árvores estão morrendo e/ou morrendo mais jovens. Mas os pesquisadores não sabem o suficiente sobre por que e quando essas árvores morrem. Portanto, não é possível modelar com precisão e prever como esses fatores mudarão no futuro, criando incerteza nas previsões climáticas.

Prognósticos robustos exigem estimativas de absorção de carbono florestal. E, sem previsões climáticas precisas, as pessoas não podem antever com exatidão a velocidade e a consequente gravidade da crise climática.

Adriane e Evan esperam esclarecer a vida e a morte das maiores árvores tropicais, geralmente aquelas com diâmetro de tronco maior do que o de uma pizza grande, como o angelim-vermelho (Dinizia excelsa). Isso é importante porque essas árvores são responsáveis por uma parcela imensa da absorção de carbono de uma floresta tropical.

Os pesquisadores estimam que as árvores de grande porte sugam cerca de metade do carbono que uma floresta tropical absorve. A eficácia futura do sumidouro tropical provavelmente depende da longevidade desses indivíduos. Se o aumento do aquecimento, a redução das chuvas ou outros impactos da mudança climática encurtarem suas vidas, toda a floresta se tornará mais jovem e absorverá ainda menos carbono do que hoje. O sumidouro de carbono tropical poderá diminuir ou desaparecer. E, à medida que a morte de árvores em florestas intactas se intensifica, as florestas tropicais remanescentes do mundo podem até mesmo se tornar fontes significativas de carbono.

O crescimento das temperaturas médias e extremas, os padrões de precipitação e a intensidade das tempestades poderiam determinar de forma significativa o que acontece com as árvores grandes das florestas tropicais. Mas Adriane diz: “Das árvores grandes, não sabemos quase nada”.

Eles sabem tão pouco em parte porque essas árvores são raras e morrem com pouca frequência. Um estudo de 2018 em um local próximo à Reserva Ducke constatou que, de 5.808 árvores observadas durante um ano, 67 morreram. Dessas, apenas uma árvore era grande. Não é possível fazer inferências sobre como uma população se comporta estudando uma única árvore. Esse problema é agravado na hiperdiversidade da Amazônia, com mais de 10 mil espécies de árvores, com uma infinidade de estratégias de vida distintas.

Para analisar um conjunto suficientemente grande de árvores de grande porte, os cientistas precisam coletar informações detalhadas de mais terras tropicais do que já foi examinado. No entanto, estudar o histórico de vida de cada árvore de uma floresta tropical pelos métodos atuais é trabalhoso e caro. Normalmente, os trabalhadores florestais marcam e registram estatísticas como o diâmetro do tronco e a espécie (se conhecida) de cada árvore em terrenos de estudo do tamanho de campos de futebol. Assim como os recenseadores, esses trabalhadores atualizam seus registros em visitas sucessivas.

Em um artigo de 2020, Adriane identificou 189 desses terrenos em uma rede de locais de pesquisa da Amazônia chamada RainFor, que ela considerou grande o suficiente para incluir em um estudo de mortalidade de árvores. A área combinada desses espaços totalizou 331 hectares, equivalente ao dobro do Parque do Ibirapuera, em São Paulo. A partir dessa amostra de floresta, ela inferiu as causas da mortalidade de uma árvore amazônica média. Mas ela também concluiu que os dados da rede “não tinham a cobertura espacial e temporal necessária para fornecer informações sobre árvores grandes”.

Em outras palavras, até o momento, poucas árvores amazônicas de grande porte foram estudadas para determinar quanto tempo elas vivem e o que as mata. Adriane diz que a situação é pior nas outras florestas tropicais do mundo, na Ásia e na África.

É por isso que o orçamento da equipe incluiu o drone Trinity Pro de US$ 27 mil (aproximadamente R$ 148 mil). Com ele, o projeto Gigante pode estudar mais árvores grandes do que nunca. Estamos “mudando nossa abordagem de olhar no nível do solo, medindo os troncos das árvores, para usar um drone”, explica Evan.

Para o trabalho atual, eles irão monitorar um lote de 1.500 hectares dentro da Reserva Ducke. Isso pode não parecer muito extenso, mas a área contém cerca de 750 mil árvores mais grossas do que um poste de cerca e quatro vezes mais terra do que em todas as pequenas áreas estudadas no artigo de Adriane de 2020.

Em contraste com os terrenos do RainFor, que os pesquisadores de campo visitam uma vez a cada dois anos, o drone do Gigante pesquisará a área de estudo mensalmente. Além disso, a equipe do Gigante calçará repetidamente aquelas botas à prova de cobras e entrará em locais selecionados. Mais como legistas do que como recenseadores, eles só visitarão árvores grandes recém-mortas após a análise mensal das imagens do drone.

Burocracia e tentativa de sequestro

Mas há um problema. No acampamento-base da Reserva Adolpho, Evan desmonta o drone e coloca as peças de volta em seu estojo personalizado. Ele ainda não pode pilotá-lo. O Brasil, assim como os Estados Unidos, regulamenta os drones. Apesar de meses de tentativas, a equipe ainda não obteve permissão.

Eles já esperavam ter recebido as aprovações, mas Evan diz que há “algumas complicações”. No meio do processo de solicitação de licenças, o consultor que eles contrataram para ajudá-los com a papelada parou abruptamente de responder a mensagens de texto e ligações. Depois de um tempo, ele explicou que houve uma tentativa de sequestro. Ele não quis dar mais detalhes, mas disse que precisava de mais tempo para voltar ao trabalho. Semanas se passaram sem nenhuma outra comunicação, deixando a permissão para voar em um limbo.

“Podemos ter notícias dele a qualquer momento, ou talvez nunca mais”, diz Evan. “É preciso ter muita paciência”, explica ele.

Uma vez autorizada, a equipe voará com o drone sobre Ducke. O drone irá se deslocar para frente e para trás em um grande terreno retangular, fotografando a floresta em trilhas paralelas, como as faixas de um gramado meticulosamente cortado. Os pesquisadores juntarão as imagens, produzindo uma única renderização de toda a área. Com a ajuda de um programa de computador desenvolvido por colegas no Panamá, eles procurarão nessa composição as aberturas no dossel que apareceram desde os sobrevoos anteriores, cada uma delas sendo o sinal provável de uma ou mais árvores recém-caídas.

Em seguida, eles saem a pé e verificam cada um deles. Adriane chama cada uma dessas visitas de “necrópsia”. A equipe espera que de 10 a 20 novos locais de árvores mortas sejam abertos no dossel a cada mês — cerca de 500 árvores por ano, o dobro do que os cálculos mostram ser necessário para tirar conclusões estatisticamente significativas sobre a mortalidade de árvores grandes.

O que está em jogo

Com US$ 1,7 milhão em subsídios da National Science Foundation dos EUA e do Natural Environment Research Council do Reino Unido, Adriane e Evan também supervisionam uma pesquisa paralela no Panamá e, a partir do próximo ano, na Malásia, em Camarões e em um segundo local na Amazônia.

Cada equipe local usará métodos idênticos para coletar dados nesses locais, seguindo o que os pesquisadores chamam de “o protocolo”, para permitir comparações válidas entre os locais. Com o fervor dos que creem verdadeiramente, Adriane, Evan e seus acólitos, os pós-doutorandos, ensinarão o protocolo às equipes que estudam os outros locais nos trópicos.

Como o drone não pode ser pilotado hoje e a equipe do Gigante não pode coletar dados aéreos, os membros da equipe calçam botas e passam repelente de mosquitos. Chegou a hora do workshop de hoje sobre windthrow — termo técnico em inglês para árvores derrubadas pelo vento. Os quatro cientistas e um especialista florestal local percorrem vários quilômetros de trilhas na floresta tropical até chegar a um corte no dossel. Parece que uma mão gigante golpeou três árvores altas e largas, derrubando-as no chão e arrancando suas raízes do solo. Essas, por sua vez, esmagaram dezenas de árvores menores em um emaranhado traiçoeiro de galhos.

Evan vivenciou em primeira mão o momento em que uma árvore desse tamanho tomba. “É um som espetacular!”, diz ele. “Você ouve estalos quando as raízes são arrancadas do solo e as árvores ao redor são esmagadas.” Imagine um galho de uma polegada de espessura se partindo em dois, diz ele. “Agora multiplique esse diâmetro por alguns metros.”

Antes que a equipe consiga entender a confusão, uma chuva fraca se transforma em um aguaceiro. Encharcados, os pesquisadores amarram uma lona e esperam o tempo passar. Vanessa distribui um saco de paçocas. Eles comem e cantam músicas pop e a tempestade continua.

Em seguida, a equipe mede o diâmetro de cada tronco. Duas se qualificam como “gigantes” — para este estudo, árvores com mais de meio metro de diâmetro do tronco na altura do peito.

Enquanto Adriane e Evan observam com aprovação, Vanessa e Gisele notam que cipós se agarram às árvores derrubadas. Em suas planilhas de dados, as pós-doutorandas classificam a infestação de cipós em um fator de dois, indicando que a folhagem dos cipós cobre de 25% a 50% do dossel combinado. Essas trepadeiras impedem que a luz do sol chegue à copa da árvore e roubam a água de suas raízes. Às vezes, os cipós ficam tão pesados que arrastam as árvores para baixo.

A equipe observa que as folhas das árvores derrubadas ainda estão penduradas, mostrando que as árvores caíram enquanto estavam vivas. Indo para a base das árvores, eles observam que os pelos finos das raízes estão intactos. Essas estruturas delicadas se degradam rapidamente no calor e na umidade tropicais quando expostas ao ar. Com base nisso, eles concluem que as árvores caíram no último mês ou dois.

Se isso não fosse apenas um exercício de treinamento, a equipe também verificaria se as árvores caídas apresentavam danos causados pela podridão do seu miolo, sondando cada uma delas com uma ferramenta chamada Resistograph. O dispositivo parece uma arma de assalto; segurando-o por um cabo de pistola, os pesquisadores pressionariam a ponta do cano, que abriga uma agulha, contra um tronco e apertariam o gatilho. Uma queda na resistência à sonda sugere que a madeira está quebradiça devido a uma infecção fúngica, outra possível causa da morte da árvore.

Se uma árvore cai… o que a matou?

O vento claramente derrubou pelo menos uma dessas grandes árvores. Outras podem ter sido derrubadas por uma vizinha que tombou. Os pós-doutorandos marcam “W”, de wind (vento, em inglês) , em suas anotações. Mas será que o vento matou as árvores? O vento derruba árvores amazônicas com frequência; metade de todas as árvores que morrem por causas naturais é derrubada pelo vento, de acordo com Adriane. Por “naturais”, ela quer dizer que não foram mortas com uma motosserra. Mas, na verdade, está cada vez mais difícil traçar uma linha entre a morte natural e a antropogênica das árvores.

Um estudo recente estima que, até 2100, o aumento das tempestades na Amazônia, provocado pelas mudanças climáticas causadas pelo homem, gerará um aumento de 43% nas mortes por windthrow — queda causada por vento. E, embora os cientistas não saibam ao certo, o vento pode ter o maior impacto sobre as árvores maiores, uma vez que suas copas vulneráveis se elevam bem acima do dossel circundante, o que reduz a velocidade do vento.

Os pesquisadores têm a intenção de determinar se um fator, e não outro, “causa” a mortalidade. Evan explica que, embora o vento seja a provável causa imediata, ou próxima, da morte dessas árvores, pode não ser o que realmente as matou — a causa final. Investigar a morte de uma árvore é tão complicado do ponto de vista forense quanto encontrar uma pessoa morta na parte inferior de uma escada: ela morreu de uma pancada na cabeça ao cair ou do derrame que levou à queda?

A queda de um raio está entre os poucos diagnósticos de árvores mortas em florestas tropicais feitos com um alto grau de certeza. Evan descobriu que 40% das grandes árvores mortas que ele havia estudado em uma floresta tropical do Panamá haviam morrido imediatamente após a queda de um raio.

Se as quedas de raios aumentarem tanto quanto sugerem algumas projeções climáticas (um aumento global de até 50% até 2100), Gora e seus colegas estimam que a mortalidade de árvores de grande porte no Panamá poderá aumentar entre 9% e 18%. Essa mudança, por sua vez, reduziria a absorção de carbono pela floresta. Mas Evan adverte que os raios podem não desempenhar um papel semelhante em todas as florestas tropicais. A pesquisa do Gigante deve ajudar a determinar esse papel.

Para investigar as causas finais da mortalidade, o novo protocolo do Gigante exige a coleta de informações sobre vários fatores de risco — condições que podem levar uma árvore à beira da morte antes que outro fator dê o golpe final.

Por exemplo, Evan explica: “Poderíamos descobrir que toda árvore que morreu devido ao vento tem uma carga enorme de cipós. Descobriríamos que os cipós estão causando a mortalidade, mesmo que a causa próxima que anotamos tenha sido o vento”. Outros fatores de risco a serem considerados incluem a podridão do miolo, infestações de insetos e estresse hídrico (excesso ou falta de água), que podem ser intensificados pelas mudanças climáticas.

Adriane diz que, como é difícil atribuir uma causa final para a morte de uma árvore, sua pesquisa sempre terá algum grau de incerteza.

“Nunca chegamos à causa da morte. Chegamos à causa potencial da morte”.

Ainda assim, ela está motivada pela necessidade urgente de prever a eficácia do sumidouro de carbono tropical nas próximas décadas.

Muitas mudanças nas florestas tropicais que estão ocorrendo agora, ou que estão sendo projetadas, podem aumentar a mortalidade das árvores e degradar o sumidouro de carbono tropical. A mudança climática está alterando os padrões de precipitação, ventos extremos e relâmpagos, enquanto as lianas estão se tornando mais abundantes na Amazônia e em algumas outras florestas tropicais, à medida que aumentam as áreas de perturbação humana e a intensificação do calor.

A classificação de todos esses fatores exige dias de trabalho árduo. No final desse dia, a equipe volta em fila indiana pela trilha lamacenta e escorregadia até a sede da Reserva Ducke. Gotas de água brilhantes penduradas nas folhas refratam réplicas em miniatura da floresta escurecida. A folhagem exala aromas florais doces, estranhamente com notas de alho.

Ao se aproximarem do acampamento base, eles param em uma grande árvore viva que se ergue como um trovão acima do dossel circundante. Uma harpia está sentada em um ninho de gravetos grande como uma banheira, apoiado em uma curva da copa. As harpias (Harpia harpyja), a maior ave de rapina da Amazônia, empoleiram-se no topo das árvores e da cadeia alimentar. Quando vista, a ave gira a cabeça em direção aos pesquisadores. Entusiasmada, Adriane abandona sua serenidade científica. “É por isso que as árvores gigantes são importantes”, ela exclama.

Para realizar esta reportagem, a Mongabay obteve apoio do Pendleton Mazer Family Fund, Abby Rockefeller e Lee Halprin.

*O conteúdo foi originalmente publicado pela Mongabay, escrito por Daniel Grossman