A Floresta em Transição

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1 A Floresta em Transição Alessandro C. de Araújo, PhD Pesquisador da Embrapa Amazônia Oriental Coordenador do Grupo de Micrometeorologia do Programa LBA

2 Sumário Projeto LBA Artigo The Amazon basin in transition (Davidson et al., Nature, v. 481, 19/Jan/2012) Surgindo evidência para uma transição Conclusões

3 Projeto LBA Acrônimo: Large scale Biosphere-atmosphere experiment in Amazonia Uma iniciativa de pesquisa internacional (Estados Unidos/NASA e Europa/UE) liderada pelo Brasil (MCTI), com início em 1998 (precursor da idéia: Carlos A. Nobre, INPE) Foco nas funções climatológicas, ecológicas, biogeoquímicas e hidrológicas da Amazônia

4 Projeto LBA Duas questões hierárquicas: a) Qual o funcionamento atual da Amazônia como uma entidade regional com relação aos ciclos naturais de água, energia, aerossóis, carbono, nutrientes e gases-traço? b) Como as mudanças no uso da terra e do clima afetarão o funcionamento físico, biológico e químico da Amazônia, incluindo sua sustentabilidade e influência no clima global

5 Projeto LBA Áreas de estudos definidas pelas transecções ecoclimáticas (informação gerada nas décadas de 80 e 90)

6 A Bacia Amazônica em Transição Uma compilação das informações geradas no Projeto LBA ao longo de mais de uma década de pesquisas

7 Variação Climática Natural e Antropogênica Mudanças nos ecossitemas amazônicos devem ser vistas no contexto da variação natural do clima e dos solos ao longo da região Basicamente, há uma coincidência do gradiente climático com o gradiente de mudança do uso da terra Maior conversão para agricultura nas regiões mais secas ao leste e ao sul, indicam a interconectividade dos processos biofísicos e sócioeconômicos Davidson et al. (2012)

8 Variação Climática Natural e Antropogênica Assim como, também, nos ciclos naturais da variação climática e de eventos extremos (seca de 2005) Fonte: Amazonica Marengo et al. (2008)

9 Assim como, também, nos ciclos naturais da variação climática e de eventos extremos (seca de 2010) Variação Climática Natural e Antropogênica Marengo et al. (2011)

10 Variação Climática Natural e Antropogênica Florestas são resistentes às secas sazonais Bruno et al. (2006) Hutyra et al. (2007)

11 Variação Climática Natural e Antropogênica Na Amazônia, muitas espécies de árvores produzem um resplendor de folhas verdes novas, próximo do final de cada estação seca, que é detectado frequentemente nas imagens por satélite Huete al. (2006)

12 Variação Climática Natural e Antropogênica Respostas às secas multi-anuais ou extremas tratada através de observações em áreas de floresta permanente Análises de 51 áreas permanentes de monitoramento de longa duração mostraram que em 2005 elas perderam várias toneladas de carbono em função de um aumento significante na mortalidade de árvores Phillips et al. (2009)

13 Variação Climática Natural e Antropogênica Respostas às secas multianuais ou extremas tratada através de manipulações experimentais em áreas de floresta permanente Redirecionamento de 35-50% da chuva total reduziu a umidade do solo, produção de madeira (30-60%), e aumentou a taxa de mortalidade ( %) da Costa et al. (2010)

14 Uso da Terra e Clima Regional Desflorestamento altera o balanço de energia e de água (em escala superior a 10 5 km 2 os modelos numéricos convergem para uma redução significativa da precipitação na bacia) Particionamento da radiação líquida que é absorvida pela superfície terrestre muda, com o decréscimo do fluxo de calor latente e aumento do fluxo de calor sensível Substituição da floresta (superfície mais escura) por pastagens ou lavouras agrícolas (superfícies mais claras) resulta no decréscimo da radiação solar absorvida pela superfície terrestre (brisas de vegetação) Fonte:

15 Desflorestamento, Clima e Vazão do Rio Isoladamente, um decréscimo na precipitação regional causaria uma diminuição da vazão Entretanto, a resposta integrada de um sistema fluvial depende do balanço entre precipitação e evapotranspiração Desflorestamento em uma bacia em particular, levaria à redução da evapotranspiração e ao aumento da descarga Porém, em uma escala continental, causaria uma redução na precipitação e uma tendência ao aumento da vazão do rio Fonte:

16 Desflorestamento, Clima e Vazão do Rio Para a maioria dos principais tributários do rio Amazonas, a área desflorestada ainda não é grande o suficiente para permitir atribuir ao desflorestamento, em específico, mudanças na descarga São necessárias uma grande perturbação e um registro longo de dados para detectar, inequivocamente, o efeito do desflorestameto na descarga de um grande rio, tendo em vista a grande variabilidade interanual e decadal da precipitação Coe et al. (2009)

17 Desflorestamento, Clima e Vazão do Rio Na bacia do rio Tocantins, entre 1955 e 1995, a área de pastagem e lavoura aumentou de 30% para 50%, e a vazão anual aumentou em 25%, mas sem mudança estatísticamente significativa na precipitação Mudanças da mesma magnitude também foram observadas no rio Araguaia a partir de 1970, e a carga de sedimentos aumentou em cerca de 28% com o desflorestamento Em ambos os rios, a descarga aumentou principalmente durante o período chuvoso, quando os riscos de enchentes são maiores Coe et al. (2011)

18 Mudança no Clima Regional Mudanças na precipitação e descarga associadas com o desflorestamento observadas no sul e leste da Amazônia, demonstram um potencial para uma mudança significativa da vegetação e consequente realimentação no clima e descarga dos rios Modelos numéricos sugerem fortemente que o potencial de desflorestamento no futuro pode também realimentar o clima e a distribuição da vegetação, mas eles apresentam deficiências que impedem predições confiáveis da magnitude ou da distribuição espacial do desflorestamento, que levariam a uma redução significativa da precipitação na região

19 Mudança no Clima Regional Outra mudança regional importante, que já está ocorrendo, é o prolongamento da estação seca em zonas de transição agrícola e ecologicamente importantes no sudeste da bacia Amazônica Marengo et al. (2011)

20 Fogo como Causa e Consequência da Mudança A fumaça das queimadas altera a microfísica das nuvens e consequentemente a chuva Por exemplo, na estação chuvosa, o ar sobre a maior parte da Amazônia é tão pristino quanto aquele em oceano aberto (apenas algumas centenas de partículas de aerossol por cm 3 de ar) Em contraste, na estação seca, com as queimadas para limpeza de pastos, abertura de novas áreas, produção de carvão, e incêndios florestais fora de controle este número pode chegar a partículas por cm 3 de ar

21 Incêndio como Causa e Consequência da Mudança Pöschl et al. (2010) ileaps (2006)

22 Fogo como Causa e Consequência da Mudança Incêndios frequentes podem alterar a estrutura, composição e funcionamento da vegetação através da seleção de espécies adaptadas ao fogo, e favorecendo as espécies mais inflamáveis (por exemplo, gramíneas), e desta forma levando a um ecossistema mais parecido com savana (e.g., savanização da Amazônia)

23 Efeitos da Perturbação nos GEEs As florestas maduras de toda a Amazônia estavam acumulando carbono a uma taxa de 0.4 Pg C ano -1 nas décadas anteriores à seca de 2005 Malhi et al. (2006)

24 Efeitos da Perturbação nos GEEs As árvores de crescimento mais rápido estão no sopé dos Andes, onde os solos são geralmente mais novos e mais férteis, mas também é onde as árvores são geralmente menores e de ciclo de vida curto Em contraste, as árvores de crescimento lento e maiores estão nos solos mais pobres em nutrientes e mais antigos das partes leste e da planície central da bacia Quesada et al. (2011) Quesada et al. (2010)

25 Efeitos da Perturbação nos GEEs Infelizmente, um balanço de carbono líquido para a região permanece indefinível Davidson et al. (2012)

26 Surgindo Evidência para uma Transição O desflorestamento está se estendendo por uma vasta área, em escalas local e regional Está ocorrendo um prolongamento da duração da estação seca no sudeste da Amazônia Descarga de rios no leste da Amazônia está aumentando na estação chuvosa Grande parte da Amazônia é resiliente às secas moderadas e sazonais, mas esta resiliência pode e tem sido excedida com secas severas naturais e experimentais, indicando um risco de perda de carbono se a seca aumentar com a mudança climática

27 Surgindo Evidência para uma Transição A floresta é resiliente a uma variabilidade natural climática considerável, mas as forçantes das mudanças climáticas global e regional interagem com o uso da terra, atividade madeireira e fogo de maneiras complexas, que geralmente levam a ecossistemas florestais que são extremamente vulneráveis à degradação A floresta também é resiliente à perturbação inicial, mas perturbações repetidas e prolongadas mudam a estrutura da floresta e a dinâmica de nutrientes, que potencialmente leva a uma mudança de longo prazo na composição da vegetação e perda de carbono

28 Conclusões Aqui nos estabelecemos um estrutura para o entendimento das conexões entre a variabiliade natural, os causadores da mudança, e as respostas e realimentações na bacia Amazônica (1998) (2012)

29 Conclusões Fonte: Folha de São Paulo (20/01/2012)

30 Partículas Biogênicas Primárias Sobre a Amazônia Cortesia: M. O. Andreae, Max Planck Institute for Chemistry (2009)

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