O Cerrado brasileiro, assim como muitas savanas tropicais, vem enfrentando o avanço da cobertura por árvores em áreas que antes eram paisagens abertas. Esse processo de adensamento é impulsionado pela ausência prolongada do fogo natural, e permite que árvores típicas de mata consigam crescer, aumentando a densidade da copa, reduzindo drasticamente a luz que chega ao solo. O resultado é uma drástica perda de espécies do estrato herbáceo, as gramíneas, ervas e subarbustos que formam a base da biodiversidade do Cerrado. Até agora, a explicação mais comum para esse desaparecimento era caracterizada como intolerância à sombra dessas plantas. Um estudo publicado na revista Annals of Botany propõe que, na sombra, essas plantas esgotam suas reservas subterrâneas e morrem por inanição de carbono.
“Tenho estudado as plantas rasteiras (herbáceas) do Cerrado há muitos anos, com foco na fisiologia e nas taxas de fotossíntese dessas plantas. Observei, ano após ano, que, conforme o Cerrado adensa, as plantas herbáceas ainda se mantêm por um tempo e depois somem. Elas não somem de imediato, como se poderia esperar de uma simples intolerância à sombra, e por isso fui em busca de outra explicação”, conta Davi Rodrigo Rossatto, pesquisador da UNESP de Jaboticabal e do projeto “Fogo como ferramenta de manejo e restauração no Cerrado no Antropoceno”, ligado ao Programa Biota/Fapesp.
Davi Rodrigo Rossatto.
Os autores sintetizaram dados de diversos estudos feitos em áreas adensadas e não adensadas do Cerrado paulista e do Brasil central. Para entender a diferença entre esses ambientes, eles mediram a quantidade de luz útil – ou seja, a luz que as plantas realmente conseguem usar para produzir sua energia através da fotossíntese. Eles fazem isso contando, literalmente, quantas “partículas de luz” (os fótons) atingem um metro quadrado de chão a cada segundo. As medições mostraram que, nas áreas abertas, as plantas rasteiras recebem um verdadeiro banho de sol: a intensidade dessa luz varia entre 400 e 1.700 micromoles dessas partículas por segundo.
Quando as árvores tomam conta do espaço, a quantidade de folhas nas copas praticamente dobra, formando um “teto” espesso que bloqueia o sol. Com isso, a luz que consegue chegar ao chão despenca para apenas 6 a 30 micromoles. Esse é um valor abaixo do mínimo de energia que a planta precisa produzir apenas para se manter viva (o que os cientistas chamam de ponto de compensação luminosa). Esse ambiente é chamado de “Reino da Inanição”.
Ainda assim, as plantas não morrem de imediato porque têm uma plasticidade fenotípica, isto é, a capacidade de alterar suas características morfológicas ou fisiológicas em resposta às mudanças ambientais. Algumas espécies produzem folhas adaptadas à sombra possibilitando certo grau de aclimatação ao ambiente adensado pelas árvores. “Isso mostra que essas plantas não são tão intolerantes à sombra assim. No entanto, as folhas adaptadas à sombra consomem mais energia para se manter, a respiração no escuro chega a aumentar entre 50% e 80%, enquanto a fotossíntese máxima cai de 30% a 40%. O balanço de carbono da planta, que antes era positivo, começa a ficar negativo. Ou seja, essa plasticidade existe mas é limitada para lidar com a baixa irradiância luminosa do Reino da Inanição”, ressalta Rossatto.
Nesse processo, os órgãos subterrâneos das plantas herbáceas têm papel fundamental. Esses órgãos são bem desenvolvidos, abrigam gemas e armazenam carboidratos, água e nutrientes. “É como se a planta tivesse uma caixa de reserva de carbono armazenado”, compara Rossatto. Após o fogo ou a seca sazonal, são essas reservas que permitem um rápido rebrote e, em condições usuais, com grande presença de luz, a fotossíntese intensa permite recarregar esses estoques ano após ano.
Já sob a sombra do adensamento, o Reino da Inanição, esse estoque vai se esgotando. A planta até rebrota com folhas com características para lidar com o ambiente sombreado, mas o carbono necessário para construir e manter essas folhas sai de suas reservas subterrâneas. Como a fotossíntese não é suficiente para repor o que foi gasto, a raiz vai sendo drenada lentamente. “Elas acabam vivendo da fotossíntese do passado”, resume o autor.
É esse o processo que os autores denominaram de inanição de carbono, um conceito originalmente usado para explicar a morte de árvores sob seca prolongada. “Para as árvores na seca, os estômatos se fecham para evitar a perda de água, a fotossíntese cai e a planta consome suas reservas até a exaustão. Já para as herbáceas no Cerrado adensado, o gatilho não é a falta de água, mas a falta de luz”, afirma Rossatto,“as folhas passam de fontes de carbono a sumidouros, dependentes do que está estocado na raiz. Um dia, a reserva acaba e a planta não consegue mais rebrotar”.
Velocidade do colapso
A velocidade do colapso varia conforme o tamanho do sistema subterrâneo. As gramíneas, que têm metabolismo pouco eficiente na sombra e raízes relativamente pequenas, são as primeiras a desaparecer. Já espécies com órgãos de reserva volumosos, como a árvore subterrânea Andira humilis, podem persistir décadas em meio à mata fechada, com uma única folha grande e fina, tentando capturar o pouco de luz que sobra. “Você vai a um lugar adensado há 20, 30 anos e ainda encontra uma Andira lá, mas ela está com apenas uma folha, enquanto a que está no sol tem três, quatro folhas grossas”, ilustra o pesquisador.
Para Rossatto, a proposta apresentada no artigo muda a forma como a ecologia entende a exclusão do estrato inferior do Cerrado sob invasão de árvores. “Essa perspectiva vai além do conceito amplo e muitas vezes impreciso de intolerância à sombra e fornece uma base fisiológica para interpretar as mudanças na vegetação”. Como próximos passos, os autores buscarão testar essa hipótese, visto que as evidências utilizadas até o momento são majoritariamente observacionais. “Nós já temos a pesquisa observacional, agora podemos seguir para a experimental. Isso vai exigir uma combinação de experimentos de campo e controlados em casa de vegetação para elucidar os processos envolvidos e avaliar suas implicações para a dinâmica do carbono e a manutenção da diversidade de espécies no Cerrado e em outros ecossistemas abertos”, conclui Rossatto.
Acesso ao artigo completo:
Rossatto, Davi & Scalon , Marina C. Carbon starvation as a mechanistic explanation for the gradual decline of savanna ground-layer species under tree encroachment, Annals of Botany 00: 1–9, 2026. https://doi.org/10.1093/aob/mcag122
