Disturbances

Vegetation of the boreal zone is impactted by natural disturbance schemes ranging from stand-replacing disturbances such as severe fire and insect epidemics, to smaller scale disturbances associated with gaps in the canopy created by windthrows, root rot, rasow root root depth, or localized insect mortality. Os atributos das perturbações naturais (frequência, gravidade, duração e extensão) influenciam a composição, tamanho e estágio sucessional dos ecossistemas boreais (Brandt et al., 2013).

Os incêndios florestais são uma perturbação comum na floresta boreal. As estimativas variam de 5 a 20 milhões de hectares que são queimados a cada ano, com grandes variações no regime e comportamento do fogo em todo o bioma (de Groot et al., 2013). Por exemplo, no Canadá, a área total queimada é de cerca de 2,5 milhões de hectares por ano, e tem variado nas últimas três décadas entre 630 000 ha em 2001 e 7 milhões de hectares em 1995 (Serviço Florestal Canadense, 2018). O intervalo médio de retorno do fogo varia de 50 a 150 anos no oeste do Canadá (Johnstone e Chapin, 2006), a mais de 500 anos em algumas áreas do leste do Canadá (Bouchard et al., 2008). Incêndios em regiões boreais da América do Norte tendem a ocorrer como substituto de fogos de coroa intensos; em áreas continentais com verões secos, os grandes incêndios podem cobrir mais de 100 000 ha (Kneeshaw et al., 2011). Em contraste, a área anual queimada na Rússia tem variado de 7 a 16 milhões de hectares para o período 2002-2011, com pouco menos de 80% classificados como incêndios de superfície de baixa a moderada intensidade (de Groot et al., 2013; Krylov et al., 2014). De facto, dados de imagens de satélite confirmam que os incêndios norte-americanos têm uma intensidade mais elevada que aumenta proporcionalmente à percentagem de cobertura arbórea, indicativo de incêndios de copas, enquanto que os incêndios russos têm, em média, uma intensidade mais baixa que é independente da percentagem de cobertura arbórea, o que é globalmente mais indicativo de incêndios de superfície (Wooster e Zhang, 2004). Estas diferenças no comportamento do fogo boreal, que podem resultar em efeitos líquidos contrastantes sobre o clima devido às diferenças nas emissões atmosféricas e no albedo terrestre, estão provavelmente relacionadas com a composição da floresta e a ecologia do fogo de espécies específicas (Rogers et al., 2015). O gênero Picea, que é mais abundante na América do Norte do que na Rússia, promove o fogo da coroa por ter folhagem de agulha altamente inflamável e um hábito de ramo vivo baixo atuando como um combustível de escada. Em contraste, o alto teor de umidade das agulhas decíduas de Larix, mais abundante nas florestas boreais da Rússia, não favorece o fogo de copas (de Groot et al., 2013).

Insetos que matam ou danificam árvores também podem ser encontrados em ecossistemas florestais boreais. Dependendo do ano, os insetos podem afetar áreas maiores do que os incêndios na zona boreal do Canadá (Canadian Forest Service, 2018). No leste do Canadá, o broto de abeto (Choristoneura fumiferana), um desfolhador com um intervalo de 30-40 anos que afeta principalmente o abeto bálsamo, desfolha periodicamente vários milhões de hectares de florestas. No oeste do Canadá, foram observados surtos do besouro do pinheiro bravo (Dendroctonus ponderosae), com uma periodicidade de cerca de 40 anos, em todas as espécies de pinheiro, mas ocorrem principalmente no pinheiro lodgepole (Pinus contorta) (Taylor et al., 2006). Embora os desfolhadores que causam diebacks em grande escala sejam pouco comuns na parte ocidental da Eurásia boreal, a traça siberiana (Dendrolimus spp.) pode causar desfoliação maciça nas florestas de larício da Sibéria (Kneeshaw et al., 2011). Uma vez que os insectos são frequentemente específicos do hospedeiro, atacando apenas uma ou um pequeno número de espécies, os padrões de mortalidade e as distribuições por classe etária tendem a ser muito mais irregulares após os surtos de insectos do que após os distúrbios causados pelo fogo (Bergeron e Fenton, 2012). Contudo, o fogo e as perturbações de insectos na floresta boreal estão interligados: o fogo pode matar directamente os insectos ou alterar os seus habitats; os surtos de insectos podem afectar a probabilidade e gravidade dos incêndios, aumentando a acumulação de combustíveis. Além disso, pensa-se que as actividades de supressão de incêndios aumentam a vulnerabilidade dos povoamentos aos danos causados pelos desfoliadores de insectos (McCullough et al., 1998).

O lançamento do vento também pode ser uma perturbação importante nas florestas boreais, tanto na escala do povoamento (Ruel, 2000), como na escala da paisagem ou da região. Pode afectar árvores individuais, criando dinâmicas de fendas dentro dos povoamentos (Ulanova, 2000). Os ventos também podem ser substituíveis, o que foi definido como uma área contínua de pelo menos 5 ha onde a cobertura do dossel pós-vento é inferior a 25% (Bouchard et al., 2009). Embora a frequência dos ventos que substituem os ventos tendam a ser muito inferiores aos de outros tipos de distúrbios naturais que substituem os ventos (Schulte e Mladenoff, 2005), têm sido relatados eventos eólicos catastróficos em algumas áreas boreais, como a Rússia e a Ucrânia (Ulanova, 2000). Embora a probabilidade de ocorrência de ventos parciais possa ser prevista a partir das condições ecológicas, tais como composição das espécies, idade do povoamento e tipo de depósito superficial (Ruel, 2000), os ventos que substituem os ventos são geralmente muito menos previsíveis (Bouchard et al., 2009). Grandes ataques eólicos que causam importantes mortandades de árvores têm demonstrado desencadear surtos de escaravelhos de pinheiros que depois se propagam para árvores saudáveis, como visto em Fennoscandia (Kneeshaw et al., 2011).

Apesar da ocorrência de grandes distúrbios de substituição de povoamentos em paisagens boreais, as florestas boreais naturais também podem incluir áreas significativas de povoamentos antigos. Por exemplo, uma estimativa grosseira feita para a área boreais canadense sugere que as florestas com mais de 100, 200 e 300 anos desde o incêndio ainda cobrem 49%, 27% e 16%, respectivamente, da paisagem boreal do Canadá (Bergeron e Fenton, 2012). A floresta boreal, entretanto, também é atualmente impactada por diferentes tipos de atividades humanas, incluindo exploração madeireira e mineração (Angelstam e Kuuluvainen, 2004), que contribuem para um declínio geral na cobertura de florestas antigas.

Em termos de produtos florestais, as florestas boreais fornecem mais de 33% da madeira e 25% da fibra necessária para a demanda global de papel (Burton et al., 2010). O mapeamento por satélite das mudanças na cobertura florestal para o período 2000-2012 sugere que as atividades de manejo florestal são encontradas em quase toda a Suécia e Finlândia, na zona de transição boreal/temperada no leste do Canadá, partes da Rússia européia e na Sibéria central (Hansen et al., 2013). Além disso, dentro das florestas boreais do sul da América do Norte e Eurásia, as paisagens florestais intactas (ou seja, paisagens com uma área mínima de 500 km2 em que não há sinais detectados de atividade humana) permanecem apenas em pequenas áreas de florestas “protegidas” (por exemplo, parques e reservas de conservação). As paisagens florestais intactas são mais abundantes nas florestas boreais do norte, onde representam 36% da área global de paisagens florestais intactas. Nessas áreas, elas são principalmente perturbadas pela exploração mineral, mineração, extração de combustíveis fósseis e incêndios associados à infra-estrutura humana, como estradas e linhas de energia (Potapov et al., 2017).