O poder genético das árvores gigantes

Em 2005, diversas árvores de pinheiro-amarelo com séculos de idade morreram de repente nos meus seis hectares de floresta na parte norte das Montanhas Rochosas, no Estado norte-americano de Montana.

Logo descobri que elas estavam sendo dizimadas por besouros-dos-pinheiros, uma praga que se infiltra nas árvores, do tamanho da ponta de borracha de um lápis.

No ano seguinte, a quantidade de árvores mortas cresceu exponencialmente. Eu me senti impotente e sofri com o luto de ver todas aquelas árvores gigantes que riscavam o céu morrerem à minha volta. Percebi que não havia nada que eu pudesse fazer.

Os besouros nativos eram a causa imediata, mas a razão por trás dessa mortalidade sem precedentes na minha região e ao longo das Rochosas eram os invernos, que não são mais tão frios como costumavam ser.

Quando me mudei para Montana, no final dos anos 1970, temperaturas de -34 °C ou até -40 °C eram comuns no inverno, às vezes por semanas a fio. A temperatura mais baixa já registrada em Montana é de -57 °C.

Mas, atualmente, as temperaturas mínimas de inverno raramente caem abaixo de cerca de -18 °C. E, quando caem, elas duram apenas um ou dois dias, o que não é suficiente, nem de perto, para controlar os besouros-dos-pinheiros, que produzem seu próprio anticongelante natural.

Por isso, em questão de três anos, mais de 90% da minha floresta havia morrido. Nós contratamos lenhadores para derrubar as árvores e levá-las de caminhão para uma fábrica, onde elas foram transformadas em polpa e, depois, em papelão.

Mas isso não foi tudo. Árvores estavam morrendo em todo o oeste da América do Norte. Entre 2006 e 2007, a Colúmbia Britânica, no Canadá, perdeu 80% dos seus pinheiros-da-praia adultos, que deixaram de ser um sumidouro de carbono (que absorve mais do que emite), para se tonarem fonte de carbono, que emite mais do que absorve.

Clonando árvores em viveiros especiais

As árvores continuam a morrer em todo o oeste norte-americano. Alguns anos atrás, 129 milhões de árvores morreram na Califórnia, nos Estados Unidos.

Assistir ao fim da minha floresta despertou em mim um interesse renovado pelo que estava acontecendo com as árvores em Montana e em outras partes do mundo. Por isso, comecei uma pesquisa sobre a vida e a morte de árvores e florestas, que já dura duas décadas.

As árvores limpam a nossa água, afetam o nosso clima, fornecem madeira para construção e oferecem fontes de sustento para nós e muitos dos animais que nos servem de alimento. De alguma forma, elas parecem até estar conectadas às estrelas.

Mas, mesmo assim, nós sabemos muito pouco sobre o seu papel no planeta.

Nós também não conhecemos a genética das árvores, especialmente os efeitos sobre o patrimônio genético do corte de virtualmente todas as árvores maiores e mais robustas para a extração de madeira ao longo de tantos séculos. E ainda não temos basicamente nenhuma ideia de como as árvores sobreviventes enfrentarão um mundo mais quente e seco.

Mas, nos últimos anos, os cientistas começaram a descobrir a importância da genética ancestral das árvores, com cada vez mais evidências demonstrando que elas desempenham funções fundamentais para o futuro das florestas da Terra. Essas pesquisas seguem-se aos esforços de um grupo de entusiastas das árvores para tentar reproduzir as maiores dessas gigantes em viveiros especiais, chamados de "bibliotecas vivas", para garantir a preservação do DNA dessas árvores.

Essa ação parece ter sido premonitória.

O 'legista das árvores'

O pesquisador Craig D. Allen vem observando a morte das florestas por grande parte da sua carreira profissional. Ele foi apelidado de "legista das árvores", por tentar compreender como as árvores estão morrendo com as mudanças climáticas.

Allen aposentou-se recentemente do Serviço Geológico dos Estados Unidos, mas agora está mais ocupado do que nunca. Ele pesquisa a crise mundial das florestas e trabalha como professor de ecologia da Universidade do Novo México, nos Estados Unidos.

Há alguns anos, eu percorri com ele hectare por hectare de florestas de pinheiros que estavam morrendo nas paisagens secas perto de Santa Fe, no Novo México (EUA), devido ao calor e à seca prolongada. Quando o encontrei de novo recentemente, ele me disse que a morte das florestas está se acelerando em todo o mundo.

Allen faz parte de um pequeno grupo de pesquisadores que está desvendando minuciosamente as consequências das mudanças climáticas para as florestas antigas em todo o mundo - as florestas seculares, que conhecemos e amamos.

O tema é complexo, mas Allen indica resultados de pesquisas publicados na última década que, para ele, resumem os graves impactos do aquecimento do planeta sobre esses ecossistemas.

O primeiro desses estudos - uma pesquisa de 2012, da qual Allen é um dos autores - combinou dados de anéis das árvores, registros climáticos e projeções do clima futuro no sudoeste dos Estados Unidos. Ele concluiu que as megassecas do futuro, causadas pelas mudanças climáticas, poderão ter impactos devastadores sobre as florestas da região.

O ponto fundamental da questão é que, mesmo se as temperaturas do ar subirem de forma linear, a capacidade de retenção de água da atmosfera aumenta exponencialmente. Isso significa que a atmosfera está ficando mais sedenta em ritmo acelerado e as secas extraem cada vez mais água do solo, das árvores e de outras plantas.

Um segundo estudo publicado em 2012 por uma equipe de pesquisa da Austrália reuniu dados sobre as colunas de água - o trajeto percorrido pela água no interior das árvores, desde as raízes até a copa - em centenas de espécies de árvores. A equipe concluiu que as secas mais quentes estão retirando água das florestas em ritmo acelerado e, em muitos lugares, as árvores não conseguem mais lidar com o estresse da intensificação desse processo, causando algo parecido com uma embolia.

O terceiro estudo é de 2015 e examina a vulnerabilidade das árvores à seca em todo o mundo. "Ele afirma que todos os principais tipos de florestas, secas e úmidas, do Arizona [Estados Unidos] e da Argélia até Alberta [Canadá] e a Argentina, estão morrendo de formas historicamente incomuns, devido à ocorrência de calor e seca", segundo Allen.

A questão aqui é que as secas em clima quente, que estão ficando mais frequentes e severas, estressam as árvores até o limite do seu esgotamento.

Como a atmosfera mais quente pode reter mais precipitação, algumas florestas, em lugares mais quentes e úmidos, estão se saindo extremamente bem - melhor do que nunca, segundo Allen. Mas, onde há calor e seca, elas estão morrendo em quantidades crescentes.

"Eventos extremos matam as árvores", afirma Allen. "E os piores períodos estão ficando ainda piores." De fato, já estão sendo observados eventos extremos sem precedentes, como os 49°C verificados na Colúmbia Britânica no verão de 2021.

A importância das grandes árvores

As árvores na linha de frente deste mundo em transformação são as antigas, muitas delas com mais de 60 ou até 90 metros de altura.

"Uma das razões dos riscos para as árvores grandes e antigas é o custo realmente alto para manter sua sobrevivência: [elas têm] contas maiores para pagar", segundo William Hammond, ecofisiologista vegetal e ecologista estudioso das mudanças globais da Universidade da Flórida, nos Estados Unidos.

As árvores gigantes precisam de mais água e de mais energia para bombear toda essa água até a copa. Elas podem ser vencidas ou enfraquecidas pela seca, que as torna vulneráveis a insetos, doenças ou incêndios.

Secas e calor mais frequentes também significam que as árvores têm menos tempo para se recuperar.

"Após o término de um período de seca, quando as árvores já têm água suficiente de novo, elas têm a possibilidade de crescer novamente e recuperar parte dos seus órgãos danificados", explica Anna Trugman, professora da Universidade da Califórnia em Santa Bárbara, nos Estados Unidos, onde estuda os efeitos das mudanças climáticas sobre as florestas. "Mas, se você tiver secas mais frequentes, uma após a outra, isso pode resultar em declínio a longo prazo, pois as árvores não são capazes de se recuperar."

As grandes árvores antigas são indefesas. Isso é um problema porque elas não são apenas ancestrais, gigantes e inspiradoras, mas também fundamentais para armazenar carbono e evitar que o mundo se aqueça com ainda mais rapidez. Metade do carbono retido nas florestas concentra-se em 1% das árvores - as maiores delas.

E esse futuro desastroso chega enquanto ainda estamos aprendendo o básico sobre as árvores.

Suzanne Simard, ecologista da Universidade da Colúmbia Britânica, no Canadá, descobriu que existem relacionamentos familiares entre as árvores. Através de suas raízes e fungos, elas se comunicam e redistribuem recursos.

Já a pesquisadora Diana Beresford-Kroeger defende que a grande quantidade de substâncias emitidas pelas árvores, como os (compostos naturais) terpenos e os limonenos, são antibióticos, antivirais e preventivos químicos naturais, que ajudam a manter a saúde do mundo natural - incluindo a dos seres humanos.

Hammond e Allen preveem a morte generalizada das maiores árvores do mundo e das florestas históricas do planeta. E pesquisas indicam que as novas florestas de hoje são muito diferentes das florestas históricas, em parte devido às novas condições mais quentes e secas.

"As florestas estão ficando menores, mais jovens e as espécies dominantes estão mudando", segundo Hammond. "As árvores irão permanecer. Elas estarão conosco por muito tempo. Mas elas vão mudar."

O que pode ser feito? Reduzir as emissões de CO2 para retardar o aquecimento está no topo da lista, mas seus benefícios podem demorar décadas. Em alguns locais, o desbaste mecânico das florestas e o fogo controlado podem ajudar. Algumas florestas têm 2 mil a 2,5 mil árvores por hectare, o que causa forte concorrência pela água. Uma floresta saudável teria um décimo dessa densidade.

Também está sendo estudada a irrigação de parte das sequoias. E existe a ambiciosa tentativa de reproduzir os maiores desses gigantes vivos.

A primeira iniciativa

Nos anos 1990, uma equipe formada por pai e filho na zona rural do norte de Michigan, nos Estados Unidos, elaborou um plano para clonar as maiores árvores de cada espécie do país. Era um esquema doméstico chamado Projeto das Árvores Campeãs.

David Milarch faz parte da quarta geração de fazendeiros plantadores de árvores de sombra. Ele procurou a maior árvore de cada espécie no Registro Nacional de Grandes Árvores - uma lista mantida pela organização sem fins lucrativos American Forests, com sede na capital norte-americana, Washington DC.

David e seu filho Jared viajavam até cada árvore campeã e pediam ao seu dono para retirar algumas mudas. Eles tinham uma escada na pick-up e Jared escalava a árvore para retirar alguns galhos pequenos.

Dali, as mudas seguiam até um viveiro para cultivar cópias. David e Jared Milarch depois plantavam os clones em diversos ambientes - parques ou cemitérios - para formar o que eles chamavam de biblioteca de arquivo vivo. A ideia era preservar a genética de árvores com 800, 2 mil ou 5 mil anos de idade de todo o mundo, para o caso de que as árvores originais morressem.

"A genética das grandes árvores está desaparecendo", afirmou David Milarch em entrevista, em 2001. "Alguém precisa cloná-las e manter um registro. Ninguém sabe o que elas significam."

O projeto dos Milarch concentrou-se principalmente nas árvores mais antigas e simbólicas dos Estados Unidos: as sequoias-gigantes e sequoias-vermelhas. Agora, mais de duas décadas depois, vejo sua equipe escalando algumas das maiores árvores do mundo para poder cortar agulhas no alto, o melhor material para clonagem.

Uma delas foi a magnífica Árvore da Cachoeira, uma sequoia em um bosque particular no centro da Califórnia - uma árvore gigantesca com casca vermelho-alaranjada que fazia os seres humanos parecerem anões. Uma foto da árvore virou capa do meu livro contando a história do esforço quixotesco do fazendeiro de árvores de sombra para clonar as maiores árvores do mundo e plantá-las ao redor do planeta.

Segui a vida desde então, mas, no verão de 2021, voltou à tona minha longa experiência com David Milarch. Incêndios varreram as famosas sequoias da Califórnia, matando um quinto delas. Uma delas era a Árvore da Cachoeira, que foi totalmente queimada.

Antes consideradas indestrutíveis, essas árvores vêm morrendo em quantidades cada vez maiores nos últimos anos.

"O que estamos vendo agora é que os incêndios florestais são capazes de incinerar sequoias-gigantes em grandes quantidades", afirma Christy Brigham, chefe de ciência e gestão de recursos dos Parques Nacionais da Sequoia e de Kings Canyon, nos Estados Unidos. "Após o histórico de 100 anos de supressão de incêndios, o calor e a seca causados pelas mudanças climáticas passaram a piorar a situação."

O desaparecimento da genética da sequoia-gigante também causa preocupação. "Não sabemos o que pode ter sido perdido", afirma Brigham. "Mas estamos falando de uma espécie que já passou por um gargalo genético e somente é encontrada em 78 bosques. Agora, temos esses incêndios florestais que queimaram 19% da população de grandes árvores adultas. Em um dos bosques, 80% da mata foram perdidos."

A organização criada por Milarch, agora chamada Archangel Ancient Tree Archive (o Arquivo Arcanjo de Árvores Antigas, em tradução livre), ainda está clonando árvores e agora se dirige à Califórnia para procurar e, se possível, clonar um bosque "perdido" de sequoias que, segundo Milarch, pode estabelecer um novo recorde de tamanho.

Eles também estão plantando bosques de árvores seculares. "Plantamos 75 sequoias-vermelhas clonadas de árvores seculares em Presdio", afirma Milarch (Presdio é uma antiga base militar em San Francisco, na Califórnia, que foi transformada em parque). "E plantamos sequoias em 41 cidades na região do estreito de Puget [perto de Seattle, no Estado norte-americano de Washington] como parte da migração assistida."

Esperança confirmada

A filosofia da Archangel Ancient Tree Archive é que essas árvores de 2 mil anos de idade não podem se mover, mas sua genética pode. Cloná-las e plantá-las para criar uma nova floresta não salva as árvores, mas perpetua sua genética secular.

A organização cultiva árvores clonadas na sua própria estufa. No outono de 2021 no hemisfério norte, ela plantou clones da Árvore da Cachoeira e outras, além de mudas, no local onde as florestas foram destruídas pelos incêndios do verão - e também mais ao norte, onde o clima pode ser mais favorável para as sequoias em um futuro mais quente. "Uma árvore de 2 mil anos de idade sabe uma coisa ou outra sobre sobrevivência", ressalta Milarch.

A potencial importância da genética secular inspirou o compositor e produtor musical Timothy Smit a cultivar 49 clones da coleção de sequoias da Archangel Ancient Tree Archive no seu Projeto Éden em Cornwall, no Reino Unido, que abriga milhares de espécies vegetais de todo o mundo. "Eram bebês com 90 cm de altura e agora já estão com 4,6 metros", ele conta. "Todas sobreviveram."

Depois de duas décadas clonando árvores com esperança de sucesso, um estudo publicado este ano confirmou que a abordagem de Milarch, preservando a genética das árvores antigas, é válida. O estudo concluiu que as árvores antigas promovem radicalmente a diversidade genética e, portanto, contribuem para a resistência da floresta ao seu redor em longo prazo e sua capacidade de adaptação.

"Essas árvores antigas representam indivíduos que se estabeleceram e sobreviveram por longos ciclos", segundo Chuck Cannon, um dos autores do estudo e diretor do Centro de Ciência das Árvores Morton Arboretum em Illinois, nos Estados Unidos.

Ele afirma que "a combinação genética específica que elas contêm pode reunir os séculos passados e fornecer genes que são benéficos sob condições ambientais extremas que não estiveram presentes por centenas de anos. Eles são vitais para a capacidade adaptativa das florestas em longo prazo."

Mesmo assim, muito poucas pesquisas foram realizadas sobre a genética das árvores antigas. Isso porque elas são raras e dificilmente identificadas, segundo Cannon. É por esta razão que ele acredita que a clonagem de árvores seculares pela Archangel Ancient Tree Archive é tão importante.

"Aprender a propagar esses materiais vivos pode ser algo valioso para não perdermos a combinação genética única representada por essas árvores", afirma Cannon. Essencialmente, criar essa arca de material de árvores antigas poderá ajudar outras florestas a aumentar sua diversidade genética e sua capacidade de se adaptar ao nosso mundo em rápida transformação.

Quando caminho pela minha propriedade atualmente, é reconfortante encontrar os descendentes dos meus pinheiros mortos se desenvolvendo. Eles não substituem as árvores antigas que um dia ficaram ali, mas as florestas das montanhas nesta parte do mundo não estão desaparecendo, pelo menos por enquanto.

Não podemos mais subestimar a importância das árvores e das florestas. Sua existência é cada vez mais frágil e sua perda seria incalculável.

* Jim Robbins é autor do livro "The Man Who Planted Trees" ("O homem que plantava árvores", em tradução livre), publicado nos Estados Unidos pela editora Spiegel & Grau. Seu título no Reino Unido é "The Man Who Plants Trees" ("O homem que planta árvores"), publicado pela editora Profile Books.

Esta reportagem foi originalmente publicada aqui https://www.bbc.com/portuguese/vert-fut-61992547

Leia a versão original desta reportagem (em inglês) no site BBC Future.