O papel biológico das florestas na natureza

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Última modificação: 2023-12-16 16:14

Com que frequência pensamos sobre o papel das florestas em nossa vida? O que é uma floresta? Que funções ecológicas ele executa? Neste artigo, tentaremos responder a essas e muitas outras questões relacionadas à floresta como um ecossistema natural.

A floresta é uma combinação de vegetação lenhosa, arbustiva e herbácea que cresce na superfície sólida do planeta, incluindo animais, microrganismos e outros componentes do ambiente natural (solo, corpos d'água e rios, envelope de ar) biologicamente interligados. As principais propriedades das florestas são a área e as reservas de madeira em pé. As florestas crescem em todos os continentes, exceto na Antártica e ocupam cerca de 31% da superfície terrestre. A área total do fundo florestal do planeta é de 4 bilhões de hectares, e as reservas de madeira em pé são 527.203 milhões de m3 [1].

Uma floresta é um ecossistema autorregulado complexamente organizado no qual a circulação de substâncias (nitrogênio, fósforo, oxigênio, água, etc.) e fluxos de energia entre todos os tipos e formas de organismos são constantemente realizados. Todas as plantas estão adaptadas umas às outras, assim como aos organismos animais, e vice-versa, todos os organismos animais estão adaptados aos organismos vegetais. Eles não podem existir um sem o outro. Cada área de floresta possui uma estrutura espacial acentuada (vertical e horizontal), que inclui um grande número de árvores maduras, arbustos, plantas herbáceas, vegetação rasteira das espécies principais e acompanhantes, bem como musgos e líquenes.

A estrutura vertical da floresta é caracterizada pela distribuição de diferentes formas de plantas ao longo da altura, enquanto a horizontal reflete a distribuição de diferentes espécies de plantas no plano horizontal. Junto com um grande número de plantas, na floresta há um grande número de espécies diferentes sem (c) vertebrados, milhões de organismos do solo, inúmeros insetos, pássaros e animais. Todos juntos formam um sistema ecológico no qual cada planta e animal desempenha uma função ecológica específica, participando do ciclo de vários elementos químicos.

Sob a influência de fatores ambientais externos (luz, temperatura, umidade, vento, correntes, várias formas de atividade humana inteligente, etc.), ocorrem certas mudanças no ecossistema florestal, que, via de regra, não apresentam um caráter nítido e destrutivo natureza, e não levam ao desequilíbrio do ecossistema. No entanto, o impacto cada vez maior de atividades humanas irracionais cada vez mais leva a uma violação do equilíbrio ecológico, que se expressa em mudanças e consequências abruptas e catastróficas. Assim, no verão de 2008, no território da Ucrânia Ocidental, na região das montanhas dos Cárpatos, ocorreu a maior inundação devido a inúmeras precipitações. Como resultado, cerca de 40 mil casas foram inundadas, quase 700 km de estradas foram destruídas, mais de trezentas pontes foram destruídas [2].

Uma das razões para as inundações em grande escala é o desmatamento nas encostas dos Montes Cárpatos, quando uma parte significativa da cobertura florestal foi cortada por quase 40 anos [3].

O fato é que a floresta desempenha um importante papel regulador da água, que é diminuir o escoamento superficial do derretimento e da água da chuva, transferindo parte dela para o solo, reduzindo assim a força destrutiva de inundações e inundações e, assim, alimentando as águas subterrâneas. Quando a chuva cai, as copas e os troncos das árvores retêm parte da umidade, o que permite que a água seja absorvida pela serapilheira da floresta gradualmente, em vez de espontaneamente. A serapilheira da floresta retém a umidade e, com o tempo, a distribui para os rios e lençóis freáticos, e parte da umidade é usada para alimentar as plantas. Em uma área aberta (por exemplo, um corte), a água da chuva cai inteiramente na superfície da terra e não tem tempo para ser absorvida, uma vez que a permeabilidade da água da serapilheira é maior do que em uma área aberta, o que leva ao fluxo da maior parte da água da superfície para uma depressão ou curso de água superficial (riacho, rio). Às vezes, uma área aberta não permite a passagem de água e ela é drenada completamente, formando um poderoso fluxo de água. A floresta desempenha um papel importante na distribuição da precipitação de inverno e durante o descongelamento na primavera. Em áreas abertas, a cobertura de neve é fixada um pouco mais tarde do que na floresta devido aos degelos frequentes e está distribuída de forma irregular devido aos ventos fortes. Nas florestas, a neve é distribuída uniformemente, o que está associado a uma mudança no regime do vento na camada superficial. Em geral, mais neve se acumula em áreas abertas do que em florestas. Na primavera, sob a influência de um poderoso fluxo de radiação solar, ocorre o degelo, que não depende apenas desse fator. Vários tipos de vegetação e relevo desempenham um papel importante neste processo. Uma área aberta recebe 100% da radiação solar, e apenas uma parte sob a copa de qualquer arvoredo, portanto, a neve derrete nas florestas mais lentamente. Por exemplo, em clareiras, a neve derrete por 7 a 25 dias e em uma floresta de abetos por 32 a 51 dias [4].

O cientista florestal doméstico Aleksandr Alekseevich Molchanov descobriu que o coeficiente de escoamento da primavera diminui drasticamente com um aumento na cobertura florestal (de 0, 6-0, 9 em uma área montanhosa sem árvores para um coeficiente de 0, 09-0, 38 com uma cobertura florestal de 40%) [6].

Com o corte de uma floresta, a copa das árvores é removida e o solo perde sua propriedade de permeabilidade à água, o que leva a uma violação do regime hídrico dos cursos d'água, enquanto o escoamento superficial aumenta e o processo de destruição do solo se intensifica. Assim, a floresta desempenha um papel importante na regulação do fluxo uniforme da água nos cursos d'água, participa do ciclo da água e evita a destruição do solo.

Uma propriedade igualmente importante da vegetação está associada à formação climática do planeta. A floresta afeta fatores climáticos como vento, temperatura, umidade, etc. Graças ao vento, as plantas são polinizadas, frutos e sementes se espalham, o processo de evaporação da umidade da superfície foliar é potencializado, e a floresta, por sua vez, diminui a velocidade do vento na camada de ar superficial, regulando a temperatura e a umidade. A presença de plantações altera o regime térmico nos territórios adjacentes. No verão, o ar mais frio do maciço verde desloca o ar mais quente e leve do território adjacente, baixando a temperatura do ar nessas áreas. O grau de diminuição da temperatura do ar depende das espécies de plantio (da transparência da copa, da refletividade das folhas, altura e idade), da densidade de plantio e de uma série de outras características. Árvores de folhas grandes são os melhores defensores contra a energia térmica. Assim, por exemplo, o álamo passa por sua folhagem 10 vezes mais energia do que o espinheiro. Na floresta, a umidade do ar aumenta, visto que a superfície de evaporação das folhas das árvores e arbustos, os caules das gramíneas são 20 ou mais vezes maiores do que a área do solo ocupada por essas plantas. Durante um ano, um hectare de floresta evapora no ar 1-3,5 mil toneladas de umidade, o que é 20-70% da precipitação atmosférica. Por exemplo, um aumento na cobertura florestal em 10% pode levar a um aumento na quantidade de precipitação anual em 10-15% [5]. Além disso, cerca de 90% da água que entra evapora da superfície das folhas e apenas 10% é usado para a nutrição das plantas. A umidade do ar na zona intermediária de uma floresta ou parque no verão é 16-36% mais alta do que no pátio da cidade. Os espaços verdes também contribuem para o aumento da umidade do ar nas áreas abertas adjacentes.

A floresta participa ativamente das trocas gasosas, principalmente absorvendo dióxido de carbono e liberando oxigênio na atmosfera. Este fenômeno natural é denominado fotossíntese. Assim, um hectare de floresta absorve 8 kg de dióxido de carbono (H2CO3) por hora, que são emitidos por 200 pessoas. O grau de absorção de dióxido de carbono e a liberação de oxigênio depende fortemente do tipo de plantação. Assim, o choupo de Berlim é 7 vezes, o carvalho pedunculado 4,5 vezes, a tília de folhas grandes é 2,5 vezes e o pinheiro silvestre é 1,6 vezes mais eficiente em termos de trocas gasosas do abeto escocês.

A floresta também desempenha um papel significativo na limpeza da poeira da atmosfera. As plantas acumulam partículas de poeira nas superfícies das folhas, galhos e troncos. Nesse caso, o efeito da acumulação é amplamente determinado não apenas pela temperatura, umidade e velocidade do vento, mas também pelas espécies de plantio. Portanto, as coníferas 30 vezes e a bétula 2, 5 vezes mais retêm poeira do que o álamo. O conteúdo de poeira em parques urbanos e suburbanos é 1,5-4 vezes menor do que na zona industrial. As medições mostraram que a poeira do ar sob as árvores é 20-40% menor do que nas áreas adjacentes abertas. Durante o período ativo da vida da planta, uma árvore adulta remove do ar: castanha da Índia - 16 kg, bordo da Noruega - 28 kg, choupo canadense - 34 kg de poeira.

A floresta também está envolvida na limpeza do ar de impurezas gasosas. O ar mais frio, criando correntes verticais e velocidades mais baixas do vento na área de espaços verdes, contribui para o movimento de impurezas gasosas para a alta atmosfera. Isso leva a uma diminuição em seu número na zona de espaços verdes em 15-60%. Diferentes espécies de árvores têm diferentes resistências à poluição atmosférica, enquanto mantêm sua capacidade de capturar impurezas tóxicas da atmosfera. Assim, a acácia branca captura compostos de enxofre e fenol da atmosfera, sem danificar seriamente sua folhagem. De (c), o acompanhamento mostrou que o dióxido de enxofre danifica gravemente a vegetação.

Perto de fábricas de produtos químicos, a superfície das folhas de tília, bétula e carvalho é queimada em 75-100%, e rowan - em 25-65%. As espécies de árvores que não resistem à poluição atmosférica são: castanha-da-índia, bordo da Noruega, abeto e pinheiro comum, freixo da montanha, lilás, acácia amarela, etc. As mais resistentes são: choupo preto, acácia branca, choupo de folhas grandes, bordo da Pensilvânia, hera comum.

As plantas secretam substâncias biologicamente ativas (fitoncidas), que apresentam alta atividade fisiológica em pequenas quantidades em relação a determinados grupos de organismos vivos. As substâncias biologicamente ativas matam as bactérias patogênicas ou retardam o desenvolvimento de microrganismos. A eficácia das substâncias biologicamente ativas de diferentes plantas não é a mesma. Assim, o cedro Atlas causa a morte de bactérias após 3 minutos de secreção, cereja de pássaro - após 5 minutos, groselha preta - após 10 minutos, louro - após 15 minutos.

A participação das áreas florestais também é grande na redução do nível de ruído das rodovias de transporte e empreendimentos. As copas das árvores decíduas absorvem 26% da energia sonora incidente e refletem e dissipam 74%. Duas fileiras de tília podem reduzir o nível de ruído em 2, 5-6 vezes, dependendo da largura da faixa de plantio sem folhagem e em 7, 7-13 vezes, quando as plantas estavam com folhagem. O grau de isolamento acústico depende da espécie, altura e padrão de plantio das árvores e arbustos. O ruído no auge do crescimento humano em uma rua construída com edifícios altos desprovidos de espaços verdes é 5 vezes maior do que na mesma rua arborizada devido ao reflexo do ruído do tráfego em movimento nas paredes dos edifícios.

Assim, a floresta desempenha um papel importante no planeta na manutenção de condições favoráveis à existência de todos os organismos vivos, inclusive o homem. A floresta como um ecossistema natural participa do clima e da formação de sedimentos, mantém a composição gasosa da atmosfera, fornece casa e alimento para muitas espécies e formas de plantas e animais. Porém, hoje existe um sério problema de conservação florestal.

A parte principal dos ecossistemas florestais está em países como Rússia (809 milhões de hectares), Brasil (520 milhões de hectares), Canadá (310 milhões de hectares), EUA (304 milhões de hectares), China (207 milhões de hectares), República Democrática da o Congo (154 milhões de hectares) [8].

Além disso, os mais valiosos para a manutenção do equilíbrio ecológico do planeta são a taiga e as florestas tropicais. As florestas tropicais têm uma diversidade biológica bastante alta, que contém até 70-80% de todos os animais e plantas conhecidos pela ciência. De acordo com o Departamento de Estado dos EUA, a perda anual de florestas é igual a quatro áreas da Suíça (41.284 km²) [9].

Para representar a escala do desmatamento, essa área ainda pode ser comparada ao território da região de Moscou (44.379 km²). As principais razões para o declínio da floresta são o desmatamento descontrolado para terras agrícolas - 65-70% e exploração madeireira - 19% (Fig. 7, 8, 9).

A maioria dos países tropicais já perdeu mais da metade de suas florestas naturais. Por exemplo, nas Filipinas, cerca de 80% das florestas foram desmatadas; na América Central, a área florestal diminuiu 60%. Em países tropicais como Indonésia, Tailândia, Malásia, Bangladesh, China, Sri Lanka, Laos, Nigéria, Líbia, Guiné, Gana, a área florestal diminuiu 50% [9].

Resumindo, podemos dizer que a preservação e o aumento da área de ecossistemas florestais é a tarefa mais importante da humanidade, cujo cumprimento garantirá sua sobrevivência em um ambiente natural favorável. Do contrário, a humanidade simplesmente não sobreviverá, pois somente o desenvolvimento harmonioso da civilização terrena com a natureza dá uma chance para a vida e o desenvolvimento da humanidade como um todo.

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