Toda interferência humana nos ecossistemas é ruim? Em um estudo publicado em Functional Ecology, Zhang e colegas investigaram o efeito do corte na estabilidade do ecossistema. Sondando como os ambientes de pastagem reagem tanto em períodos de curto prazo (4 anos) como de longo prazo (16 anos), eles analisaram os impactos do corte em alturas variadas nas estepes temperadas da Mongólia Interior. Surpreendentemente, a equipa descobriu que o aumento da frequência de corte e a redução da altura do restolho aumentaram a estabilidade destes ecossistemas de pastagens. Eles descobriram que os danos físicos causados ​​pelo corte da grama poderiam impulsionar o defesa das plantas sistemas, levando a uma maior diversidade e estabilidade nas populações de plantas.

O termo ecossistema estabilidade refere-se à capacidade de um ecossistema resistir a choques ou perturbações, manter os seus processos funcionais e continuar a apoiar a biodiversidade. A investigação aponta para a importância das características de defesa das plantas na preservação da estabilidade dos ecossistemas ceifados. Quando as plantas se sentem estressadas ou ameaçadas, elas respondem ativando linhas de defesa físicas ou químicas. Por exemplo, os cientistas descobriram que a abundância e a diversidade de características da planta como lignina, flavonóides e fenol aumentam em resposta ao corte. A lignina ajuda a fornecer integridade estrutural às plantas, enquanto os flavonóides e fenóis auxiliam nos mecanismos de defesa das plantas contra pragas e doenças.

Com corte, espécies de plantasAssim como as espécies herbáceas Artemisia frigida e Potentilla acaulis, estas apresentam concentrações mais elevadas de lignina. as plantas não apenas ficam resistentes ao estresse físico do corte, mas também se mostram adeptos do sucesso nas comunidades cortadas. Estas descobertas estão alinhadas com pesquisas anteriores que mostraram que as concentrações de metabólitos nas árvores aumentaram após a desfolha, levando a uma maior estabilidade dos ecossistemas aos quais pertenciam.

Zhang e seus colegas pesquisaram uma estepe temperada, uma planície gramada, na Mongólia Interior, na China, para entender como a biodiversidade afeta o ecossistema estabilidade. Esta área é caracterizada por seu clima semiárido, com temperatura média de 2.9°C e precipitação ocorrendo principalmente de maio a outubro.

Os pesquisadores concentraram seu estudo em três gramíneas perenes (de longa duração): Stipa krylovii, Leymus chinensis e Cleistogenes squarrosa, junto com duas ervas perenes, artemísia frígida e Potentilla acaulis. Essas espécies representaram cerca de 65% da biomassa vegetal total da área durante o experimento, que ocorreu de 2016 a 2019.

A equipe conduziu esta pesquisa na Estação de Pesquisa do Instituto de Botânica da Academia Chinesa de Ciências. Aqui, as experiências de corte foram realizadas anualmente durante o mês de Agosto, que é normalmente quando a biomassa está no seu pico. Eles experimentaram várias alturas de restolho após o corte e compararam seus efeitos tanto no “corte de curto prazo”, iniciado em 2015, quanto no “corte de longo prazo”, iniciado em 2003. Os pesquisadores avaliaram então o impacto dessas atividades na estabilidade do ecossistema ao longo do tempo.

Todos os anos, de 2016 a 2019, os pesquisadores coletaram amostras de biomassa vegetal acima do solo, removendo todas as plantas ao nível da superfície do solo. Isso permitiu estimar a Produtividade Primária Líquida Acima do Solo (ANPP), uma medida da quantidade de energia que as plantas de um ecossistema disponibilizam para outros organismos.

Além disso, os investigadores determinaram a estabilidade do ecossistema, a riqueza de espécies (o número de espécies diferentes numa determinada área) e a assincronia (a ideia de que as flutuações em diferentes espécies podem anular-se mutuamente, levando a uma biomassa total estável) como parte do estudo. .

Eles também coletaram amostras de folhas frescas para examinar compostos flavonóides e fenólicos: estas são substâncias químicas essenciais que as plantas usam para se defenderem de ameaças. Além disso, outros características de defesa das plantas foram analisados ​​estatisticamente para compreender o seu impacto na estabilidade do ecossistema.

Os resultados mostram que tanto o corte a curto como a longo prazo diminuem a produção primária líquida anual esperada (ANPP) de um comunidade vegetal. Em termos leigos, a ANPP é essencialmente a versão da economia do mundo vegetal – mede a “produção” que uma comunidade vegetal gera num determinado ano – é um grande indicador de saúde. A diminuição da produtividade primária devido aos padrões de corte é amplificada ainda mais quando a altura da vegetação remanescente após o corte (altura do restolho) diminui.

Curiosamente, a duração do corte tem diferentes efeitos em espécies de plantas nativas ou 'biodiversidade'. Descobriu-se que o corte contínuo ou de longo prazo aumenta significativamente a biodiversidade de espécies de plantas na comunidade. Isto, por sua vez, promove a estabilidade do ecossistema – até que ponto o ecossistema consegue manter e recuperar as suas funções face a perturbações. Contrariamente à ideia convencional de que a interferência humana prejudica os ecossistemas, este trabalho sugere que certas intervenções, como o corte da relva, neste caso, podem na verdade fortalecê-los. Zhang e colegas escrevem:

Nossos resultados apoiam nossa primeira hipótese de que o corte com menor altura de restolho tendeu a aumentar a estabilidade do ecossistema devido à menor variação interanual na ANPP, aumentando assim a estabilidade temporal da produtividade da comunidade vegetal. Como esperado na nossa segunda hipótese, um aumento na duração do corte aumentou a estabilidade do ecossistema porque a duração do corte diminuiu significativamente o desvio padrão (σ) da ANPP. Análises adicionais revelaram que as características de defesa das plantas são importantes preditores da estabilidade do ecossistema, o que apoia a nossa terceira hipótese. Nossos resultados de que as características de defesa das plantas estão envolvidas na manutenção da estabilidade do ecossistema induzida pelo corte expandem enormemente a teoria de que maior riqueza de espécies, assincronia, população e estabilidade de espécies dominantes contribuem para uma maior estabilidade do ecossistema.

Zhang et al. 2023

No entanto, os detalhes são importantes. Os investigadores endossam não um corte indiscriminado, mas sim um regime de corte sustentável de 10 cm de altura de restolho para os prados temperados da Mongólia Interior, uma conclusão tirada de experiências de corte de campo realizadas durante períodos de curto e longo prazo. Embora o corte da grama possa funcionar na estepe, nessa altura ainda não é hora de desistir do No Mow May.

LEIA O ARTIGO
Zhang, L., Bai, W., Zhang, Y., Lambers, H. e Zhang, W.-H. (2023) “A estabilidade do ecossistema é determinada por características funcionais de defesa das plantas e pela estabilidade populacional sob regime de corte em uma estepe temperada semiárida." Functional Ecology. Disponível em: https://doi.org/10.1111/1365-2435.14401.