Composições de agroflorestas urbanas influenciam a multifuncionalidade dos ecossistemas e as interações entre serviços

Por que fazendas e florestas urbanas importam juntas

À medida que as cidades crescem, costumamos pensar em terras agrícolas e florestas como concorrentes por espaço. No entanto, muitas regiões urbanas contêm mosaicos de ambos: campos agrícolas entremeados por faixas de proteção, bosquetes e parques. Este estudo explora como diferentes misturas de campos e árvores ao redor de Changchun, uma grande cidade produtora de grãos no Nordeste da China, afetam múltiplos benefícios dos quais as pessoas dependem — alimento, água limpa, solos saudáveis e armazenamento de carbono — e qual combinação de usos da terra melhor equilibra essas necessidades.

Misturando campos e árvores ao redor de uma cidade em expansão

Os pesquisadores concentraram-se em Changchun, situada em uma das grandes regiões de cultivo de solo negro do mundo e num importante cinturão do milho. Usando duas décadas de imagens de satélite e dados ambientais (de 2000 a 2020), mapearam o uso do solo em quadrados de um quilômetro e classificaram cada quadrado pelo quanto de área agrícola e florestal continha. Essas categorias variaram de quase todo cultivo, passando por vários tipos de agroflorestas mistas com diferentes proporções de árvores e culturas, até quase toda floresta. Essa abordagem em grade permitiu ver como a paisagem mudou conforme as áreas urbanas se expandiram e programas nacionais de restauração incentivaram o plantio de árvores em terras agrícolas marginais.

Medindo mais do que apenas colheitas

Para entender como essas diferentes misturas de uso da terra desempenham suas funções, a equipe estimou quatro funções-chave em cada célula da grade: produção de grãos, conservação da água, retenção de solo e sequestro de carbono. As produtividades de grãos foram inferidas a partir de medidas de satélite do crescimento do milho calibradas com parcelas de campo. A conservação da água refletiu quanto da chuva foi retida e não escoou da terra. A retenção do solo estimou quanto de erosão foi evitado pela vegetação e pela topografia. O sequestro de carbono capturou quanto carbono as plantas armazenaram por ano. Cada função foi colocada numa escala comum de 0 a 1 e então somada, produzindo um índice simples de “multifuncionalidade” que reflete o quão bem um trecho de terra fornece os quatro benefícios em conjunto.

Encontrando o ponto ideal para múltiplos benefícios

Os resultados mostram que áreas dedicadas quase inteiramente a cultivos entregaram colheitas fortes, mas fraca regulação ecológica, resultando na menor multifuncionalidade geral. Surpreendentemente, áreas dominadas por floresta também não alcançaram as maiores pontuações. Embora árvores melhorem muito a conservação da água, a retenção do solo e o armazenamento de carbono, elas substituíram terras agrícolas e reduziram a produção de grãos. O melhor desempenho global veio de zonas agroflorestais mistas onde a agricultura ainda predominava, mas as florestas cobriam aproximadamente de um quinto a dois quintos da área. Nessas paisagens, faixas de proteção e manchas de floresta reduziram a erosão pelo vento e pela água, melhoraram os solos e armazenaram mais carbono, sem ainda reduzir drasticamente a produção de grãos.

Como os serviços se ajudam — ou se atrapalham

O estudo também examinou como os quatro benefícios se relacionam entre si. Em áreas voltadas para o cultivo, a produção de grãos tendia a aumentar junto com a conservação da água, provavelmente porque culturas mais saudáveis e uma melhor cobertura do solo beneficiam tanto o rendimento quanto o uso da água. Em áreas mais mistas e ricas em florestas, a parceria mais forte foi entre conservação da água e retenção do solo, ambas impulsionadas pela vegetação densa e pelas raízes das árvores que retardam o escoamento e estabilizam o solo. Contudo, à medida que a cobertura florestal aumentou ainda mais, a relação entre produção de grãos e retenção do solo mudou de uma leve sinergia para um trade-off claro: onde o solo estava melhor protegido sob floresta densa, simplesmente havia menos terra disponível para cultivar grãos.

Orientando cidades e fazendas mais verdes

Para regiões metropolitanas que tentam alimentar a população enquanto lidam com erosão, inundações e mudanças climáticas, este trabalho oferece orientações práticas. Sugere que nem todo campo nem toda floresta fornecem a melhor combinação de benefícios. Em vez disso, entrelaçar cuidadosamente faixas e manchas de árvores em paisagens predominantemente agrícolas — visando uma participação moderada de floresta — pode elevar o desempenho geral em aproximadamente um décimo a um quinto em comparação com campos puros. Em zonas dominadas por florestas, adicionar culturas tolerantes à sombra ou produtos baseados em florestas pode recuperar parte da produção de alimentos sem sacrificar os ganhos ecológicos. Em termos simples, o estudo conclui que um mosaico bem equilibrado de fazendas e florestas ao redor das cidades é fundamental para proteger solos e água, armazenar carbono e manter o abastecimento de grãos seguro ao mesmo tempo.

Citação: Zhai, C., Geng, R., Liu, G. et al. Urban agroforestry compositions influence ecosystem multifunctionality and service interactions. Sci Rep 16, 9897 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-37986-x

Palavras-chave: agrofloresta urbana, serviços ecossistêmicos, planejamento paisagístico, paisagens multifuncionais, conservação do solo e da água