Efeito borboleta: investigadores tentam prever dipolos ecológicos com ajuda da ciência climática

As ferramentas desenvolvidas para a ciência do clima podem ajudar os investigadores a prever dipolos ecológicos – os efeitos contrastantes do clima nas populações separadas por milhares de quilómetros.

Os investigadores sabem há muito tempo sobre os dipolos climáticos – facetas opostas dos padrões de temperatura e precipitação que se sincronizam por longas distâncias. O fenómeno El Niño, por exemplo, tende a trazer chuvas para o sul dos Estados Unidos e seca para o noroeste do Pacífico. Agora, os investigadores acreditam que os dipolos ecológicos também existem: efeitos contrastantes dos dipolos climáticos nas populações de plantas ou animais a milhares de quilómetros de distância.

Num estudo recente, publicado no Trends in Ecology and Evolution, os investigadores sugerem que os ecologistas podem usar as ferramentas da ciência climática para estudar como a variabilidade climática se manifesta nos sinais ecológicos à escala continental.

“Os cientistas climáticos têm um conjunto de ferramentas com as quais podem observar a variabilidade e as mudanças no espaço e no tempo, e agora podemos adotar essas mesmas metodologias e considerar como capturar essa dinâmica para respostas ecológicas”, disse Benjamin Zuckerberg, professor associado da Universidade de Wisconsin-Madison e o principal autor desta nova pesquisa.

“Consiste basicamente no tratamento de observações biológicas, por exemplo, pássaros e plantas, da mesma maneira que os climatologistas tratam as observações de temperatura e precipitação”.

Os ecologistas sabem há muito tempo que plantas e animais respondem a mudanças regionais no clima, incluindo mudanças relacionadas a dipolos climáticos.

Cientistas que monitoram pássaros canoros migratórios, por exemplo, descobriram que quando uma mudança positiva do Atlântico Norte traz um clima mais quente aos Estados Unidos, os pássaros migratórios chegam no início da primavera.

Segundo os autores do estudo, algumas das evidências que melhor apoiam a correlação entre dipolos climáticos e ecológicos vêm de espécies marinhas.

A fase do dipolo do Oceano Índico (DOI), uma mudança na temperatura da superfície do mar denominada “El Niño do Índico” que afeta a posição do limite norte das águas frias da Antártida, está correlacionada com o sucesso reprodutivo do pinguins rei. As populações de pinguins tendem a declinar quando a água quente associada a um DOI positivo afasta o limite (onde a presa do pinguim se reúne) longe de suas colónias e força os pinguins a viajar mais e mais fundo para obter a sua comida.

A ascensão da ciência cidadã

Até recentemente, os ecologistas nem sempre podiam ver o que estava a acontecer do outro lado da escala (essas facetas opostas). Segundo Zuckerberg, isso ocorre porque dados historicamente ecológicos foram coletados e analisados ​​em escalas espaciais menores que os dados climáticos e meteorológicos.

“Para responder a questões ecológicas muito específicas, por um curto período, tendemos a coletar dados sobre um pequeno número de espécies em alguns acres de terra”, disse Zuckerberg. “Mas agora estamos a qeubrar barreiras, no sentido de que somos capazes de coletar dados ecológicos numa escala que corresponde ao que os meteorologistas e climatologistas têm vindo a fazer nos últimos 50 anos ou mais”.

Zuckerberg credita aos cidadãos científicos o fornecimento aos ecologistas de dados necessários para estudar as conexões entre variabilidade climática e populações em escala continental.

Ele aponta para plataformas como a Rede Nacional de Fenologia dos EUA, que rastreia mudanças sazonais em plantas e animais com a ajuda de milhares de naturalistas amadores. Outra plataforma colaborativa é o eBird, da Cornell University, que é um dos maiores projetos de ciência cidadã do mundo.

A plataforma coletou mais de 500 milhões de observações de pássaros, feitas por observadores de pássaros de todo o planeta. O Laboratório de Ornitologia de Cornell usou as observações para criar mapas de migração de mais de 600 espécies de aves no Hemisfério Ocidental.

Ambas as plataformas disponibilizam os dados coletados para investigadores, educadores, entidades encarregadas de proteger e gerir os recursos naturais e, é claro, para o público em geral.

Para Zuckerberg, agora que os investigadores podem aceder aos dados e usar ferramentas aperfeiçoadas pelos investigadores do clima, podem começar a pensar na sincronicidade ecológica em populações a milhares de quilómetros de distância.

Alterações climáticas complica previsões

“A ideia de dipolos ecológicos é o principal avanço conceitual deste estudo ”, diz Kevin Rose, professor assistente do Instituto Politécnico Rensselaer em Troy, em Nova Iorque, que não participou do estudo. “Este artigo abre o caminho; um dipolo ecológico é isso e é assim que o quantificamos. ”

É isso que Zuckerbeg e os seus colegas planeam fazer agora: testar as suas hipóteses em estudos futuros, observando as relações entre migração de aves, produção de sementes e variabilidade climática.

Prever dipolos ecológicos, ou a falta deles, é uma ferramenta fundamental para os conservacionistas e as entidades encarregadas de gerir e conservar os recursos naturais. Se populações distantes são sincronizadas, espécies inteiras podem ser vulneráveis ​​a surtos de doenças, pragas ou condições climáticas extremas, como inundações ou secas.

Se não estiverem sincronizados, os administradores podem concentrar os seus recursos em populações vulneráveis ​​no lado oposto do dipolo. Compreender como as populações responderão às mudanças climáticas é mais importante na era das mudanças climáticas.

Um exemplo são os pinguins-rei: como as águas do oceano aqueceram nas últimas décadas, pelo menos 900.000 pinguins-rei desapareceram da ilha de Cochons, uma ilha vulcânica estabelecida entre a Antártida e Madagascar e que abriga a maior grupo de aves. Os investigadores prevêem que, se a tendência de aquecimento continuar, a população de pinguins-rei poderá cair pela metade até o final deste século.

A mudança climática também está a influenciar a magnitude, previsibilidade e até a localização dos dipolos climáticos. “Um mundo em aquecimento vai alterar definitivamente esses dipolos climáticos no futuro. Algumas dessas mudanças regulares e previsíveis no sistema climático, como El Niño e Oscilação do Atlântico Norte, estão a tornar-se mais variáveis, fortalecendo em magnitude e, em alguns casos, mudando”, de acordo com Zuckerberg. “Pensar em como as espécies reagirão à variabilidade é um dos maiores desafios que temos. ”

—Kate Wheeling (@katewheeling), redatora de ciências

Esta história apareceu originalmente em EOS e é republicada aqui como parte do Covering Climate Now, uma colaboração global de jornalismo que fortalece a cobertura das notícias climáticas, tendo sido traduzida pelo Green Savers.