O retorno de umidade do solo impulsionado pelo congelamento-descongelamento contribui significativamente para a fenologia da primavera no aquecido Planalto Qinghai-Tibete

Por que a primavera chega mais cedo no alto planalto da Ásia

Ao longo das vastas pastagens do Planalto Qinghai–Tibete, o aparecimento do verde da primavera tem ocorrido mais cedo nas últimas décadas. A brotação antecipada importa porque estimula o crescimento das plantas, retira mais dióxido de carbono do ar e altera como a água se move da terra para a atmosfera. Este estudo revela que um ator pouco observado — a água comprimida e redistribuída no solo durante ciclos de congelamento e descongelamento — é uma razão importante pela qual as plantas neste “Terceiro Polo” do mundo estão despertando mais cedo a cada ano.

Motor de água oculto sob o solo congelado

Nas estações frias, a camada superior do solo no Planalto congela e descongela repetidamente. À medida que a frente de congelamento avança para baixo, ela puxa água líquida para cima, concentrando umidade na zona das raízes antes que tudo fique preso no gelo. Quando o calor da primavera chega, esse gelo derrete primeiro na camada superior, fornecendo de repente às raízes das plantas uma descarga de água líquida. Os autores chamam a umidade que retorna ao solo superior dessa maneira de “retorno de umidade do solo”. Com dados de 32 sítios coletados entre 2003 e 2024, distinguiram essa água impulsionada pelo congelamento-descongelamento da chuva comum de primavera para avaliar como cada fonte influencia o início da estação de crescimento, ou “verdeio da primavera”.

Medindo quanta água realmente importa

Para separar os efeitos dessas diferentes fontes de água, a equipe construiu uma nova estrutura que acompanha como a umidade do solo supera o estresse hídrico das plantas. Usaram conceitos do balanço de energia e água para definir um nível crítico de umidade do solo abaixo do qual as plantas são limitadas principalmente pela falta de água, e acima do qual são limitadas principalmente pela luz e calor disponíveis. Comparando as curvas reais de umidade da primavera com uma curva de referência que representa como o solo secaria sem novos aportes, puderam estimar quanto do aumento de umidade primaveril vinha do processo de congelamento-descongelamento versus da precipitação. Em seguida, relacionaram essas medidas a registros de satélite e de campo sobre quando a vegetação verdeia pela primeira vez a cada ano.

Água de congelamento-descongelamento supera chuva e calor

Em todo o Planalto, a água impulsionada pelo congelamento-descongelamento revelou-se o fator isolado mais forte no avanço do início da estação de crescimento. Em média, explicou cerca de um quinto da mudança observada em direção a primaveras mais precoces, mais do que a temperatura do ar na primavera e mais do que o efeito direto da precipitação primaveril. Sítios com camadas ativas espessas — a zona sazonal descongelada acima do permafrost que pode exceder dois metros — mostraram sensibilidade especialmente alta: onde essa camada era mais profunda que cerca de 2,2 metros, a influência da umidade do solo de superfície na água do congelamento-descongelamento aumentou em aproximadamente um terço. Ao mesmo tempo, o estudo constatou que o benefício do aumento de água tem limites. Quando os solos se tornaram excessivamente úmidos, as plantas provavelmente enfrentaram falta de oxigênio e perda de nutrientes, causando desaceleração ou mesmo reversão do avanço do verdeio da primavera.

Solo em mudança, balanço de carbono em mudança

À medida que o permafrost descongela, a camada ativa aprofunda-se e a forma como a água se move ao longo da coluna do solo muda. Inicialmente, a água de degelo de camadas mais profundas pode reabastecer os solos de média profundidade e ajudar a alimentar as camadas superiores durante os ciclos de congelamento-descongelamento. Além do limiar de 2,2 metros, entretanto, canais mais profundos e estrutura alterada do solo permitem que mais água escape lateralmente ou para baixo em vez de retornar à superfície. O estudo mostra que, mesmo quando isso ocorre, a água do congelamento-descongelamento ainda permanece um gatilho importante para o verdeio antecipado, enquanto a chuva de primavera torna-se mais importante em regiões com camada ativa mais espessa. O verdeio antecipado, por sua vez, está fortemente ligado a maior captação de carbono na primavera: na maioria dos sítios, anos com primavera mais cedo foram anos em que a terra absorveu mais carbono da atmosfera.

O que isso significa para o futuro da "Torres d'Água da Ásia"

Os resultados destacam que o comportamento do ecossistema primaveril do Planalto não é controlado apenas pela temperatura. Um mecanismo natural de água no solo — autorregulado e movido pelo congelamento-descongelamento — atualmente ajuda as plantas a iniciarem o crescimento mais cedo e a absorverem mais carbono a cada ano. Mas o aquecimento contínuo e a degradação do permafrost podem enfraquecer gradualmente esse mecanismo ao alterar quanto de água chega à zona das raízes na primavera. Essa mudança pode repercutir nos abastecimentos hídricos regionais e no balanço de carbono em toda a Ásia. Proteger a estabilidade do solo e incorporar essa dinâmica de água do congelamento-descongelamento em modelos climáticos e de sistema terrestre será crucial para antecipar mudanças futuras tanto na saúde dos ecossistemas quanto na segurança hídrica a jusante.

Citação: Zhao, H., Sun, S., Song, C. et al. Freeze-thaw-driven soil moisture return significantly contributes to spring phenology on the warming Qinghai-Tibet Plateau. Nat Commun 17, 3981 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-71956-1

Palavras-chave: fenologia da primavera, congelamento–descongelamento do solo, Planalto Qinghai–Tibete, permafrost, captação de carbono