Durante séculos, o inventor, estudioso e artista Leonardo da Vinci foi elogiado por seus desenhos precisos e bem proporcionados e designs imaginativos. Ele compreendeu a semelhança da gravidade com a aceleração um século antes de Newton, e suas obras eram absolutamente geniais em sua perspectiva e geometria.
Mas, olhando mais de perto, parece que uma das regras que da Vinci criou para explicar como as árvores crescem não corresponde à realidade em todos os casos.
Ao esboçar árvores em seus cadernos, da Vinci postulou que a espessura de um galho de árvore, ou de seu tronco, era igual à espessura combinada de todos os galhos que dele se ramificavam.
Esse pode ter sido um bom conselho para artistas iniciantes. E os cientistas demonstraram posteriormente que a relação que da Vinci descreveu pode explicar como as árvores resistem a se quebrar ao vento. E desde então os cientistas demonstraram que a relação descrita por Da Vinci pode explicar como as árvores resistem a lascar-se ao vento. Mas a proporção não se sustenta no nível microscópico, de acordo com um novo estudo realizado por dois cientistas de plantas.
Para ser justo, da Vinci estava olhando para o exterior das árvores, não para o interior de madeiras altas, onde a água é sugada por tubos internos chamados xilema, à medida que a água evapora das folhas das copas.
No entanto, o dimensionamento desses conduítes em relação à árvore circundante é o que mais interessava a Stuart Sopp e Ruben Valbuena, os coautores do novo artigo. Eles queriam ter certeza de que os modelos de crescimento das árvores eram proporcionados corretamente, para entender melhor a suscetibilidade das árvores à seca e qual sua contribuição para os estoques de carbono.
“Desde então, muitos modelos biológicos [de árvores] inspiraram-se na regra de Leonardo para modelar tanto as redes ramificadas exteriores das plantas como os seus sistemas vasculares, apesar de haver poucas evidências de que a regra ocorra de forma consistente”, explicam os investigadores no seu artigo publicado.
Não é a primeira vez que a “Regra das Árvores” de Da Vinci é questionada ou revista com base em medições modernas. No ano passado, os investigadores salientaram que a largura e o comprimento dos ramos refletiam melhor a estrutura ramificada das árvores, tanto delgadas como robustas, em vez de apenas a espessura.
Quanto à arquitetura interna das árvores, bem, Sopp e Valbuena raciocinam que os canais de transporte de água de uma árvore não podem seguir a mesma proporção estabelecida na regra de Leonardo, diminuindo de tamanho quanto mais acima na árvore, por causa da mecânica dos fluidos.
Em vez disso, Sopp e Valbuena sugerem, a partir de sua modelagem da hidráulica interna das árvores, que os canais vasculares se alargam à medida que os galhos se afinam em direção ao topo das árvores, para manter força suficiente para puxar a água pelo tronco.
Além disso, este padrão de crescimento economiza a quantidade de carbono utilizada para construir um sistema vascular energeticamente eficiente que transporta água e nutrientes através da árvore, da raiz até à ponta da folha.
“Um dos nossos objetivos era produzir uma proporção que pudesse ser utilizada para estimar a biomassa das árvores e o carbono nas florestas”, diz Sopp, estudante de pós-graduação em ciências ambientais na Universidade de Bangor, no País de Gales. “Esta nova proporção ajudará no cálculo da captura global de carbono pelas árvores.”
Os pesquisadores também dizem que seu modelo revisado refina uma teoria importante, chamada teoria da escala metabólica, que prevê como a altura, a biomassa, o diâmetro e a área foliar das plantas aumentam com o tamanho e melhora nossa compreensão dos sistemas vegetais como um todo.
“Os nossos recálculos também podem explicar porque é que as árvores grandes são mais suscetíveis à seca e também podem estar mais vulneráveis às alterações climáticas”, acrescenta Valbuena, cientista vegetal da Universidade Sueca de Ciências Agrícolas.
A julgar pela forma como a própria teoria do escalonamento metabólico tem sido amplamente debatida, com muitas florestas a se desviar das suas previsões, podemos esperar que o modelo de Sopp e Valbuena seja examinado de forma semelhante. Mas os esforços que nos aproximam da compreensão da vulnerabilidade das árvores à seca e a outros extremos climáticos são, sem dúvida, uma coisa boa.
Os dois investigadores esperam que as suas descobertas catalisem novas pesquisas para obter dados de árvores para testar as suas previsões, enquanto continuam a refinar os seus modelos de crescimento das plantas.
O estudo foi publicado na PNAS.
Por Clare Watson
Publicado no ScienceAlert
