Desmatamento e Mudanças

Transcrição

1 Cuiabá-MT Agosto de 2007 Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais INPE Centro de Previsão de Tempo e Estudos Climáticos CPTEC Desmatamento e Mudanças as Climáticas Gilvan Sampaio Carlos Nobre sampaio@cptec.inpe.br Bienal dos Negócios da Agricultura Centro de Eventos do Senar

2 Amazônia em números... O Sistema Natural cerca de 6 milhões de km 2 de florestas tropicais contíguas 15% a 20% da biodiversidade do planeta chuvas abundantes (2.2 m de total médio anual) 18% da água doce que chega aos oceanos (220,000 m 3 /s) mais de 120 G ton Carbono armazenados na vegetação e na parte superior dos solos uma multitude de ecossistemas, diversidade biológica e étnica

3 The ecosystems of Amazonia are subjected to different environmental forces Land Cover Fire Climate Change Climate Extremes

4 Interações do Clima com a Vegetação: O clima é o fator que mais influencia na determinação da distribuição de vegetação e suas características num contexto global (Prentice, 1990). A localização de desertos, florestas tropicais, entre outras, é ditada pelas características do clima. Mudanças no clima afetam a distribuição geográfica da vegetação global. POR OUTRO LADO Mudanças na estrutura da vegetação também podem ter influências significativas no clima. As características físicas da vegetação e dos solos têm uma grande influência nas trocas de energia, água e momentum entre a superfície terrestre e a atmosfera. Mudanças na vegetação implicam em mudanças das propriedades físicas da superfície incluindo o albedo superficial, rugosidade da superfície, índice de área foliar, profundidade das raízes, e a disponibilidade de umidade do solo (Prentice et al, 1992).

5 Interações Clima-Vegetação Clima Vegetação Bidirecional

6 LAND COVER Simulating the impacts of deforestation DEFORESTATION AND BURNING AROUND THE XINGU INDIGENOUS PARK, MATO GROSSO STATE, BRAZIL, Source: Tropical deforestation and climate change / edited by Paulo Moutinho and Stephan Schwartzman. -- IPAM - Instituto de Pesquisa Ambiental da Amazônia, 2005.

7 EFFECTS OF LARGE SCALE DEFORESTTION P pasture - P forest ( annual, in mm) Cerrado Atlântic Ocean Forest Pasture Caatinga Pacífic Ocean Cerrado Summary of Numerical Simulations of deforestation Rocha, to 2.5 C surface temperature increase (verified by observations!) 15% to 30% evapotranspiration decrease (verified by observations!) 5% to 20% rainfall decrease (still inconclusive observations!)

8 What are the relationships between precipitation and Amazonia forest cover?

9 AMAZON SCENARIOS CPTEC GLOBAL MODEL

10 PROJECTED SCENARIOS Control 20% 40% 50% 60% 80% 100% or Soybean Source: Soares-Filho et al., Amazon Scenarios Project, LBA Sampaio et al., 2007

11 PASTAGEM 20% 40% 50% 60% 80% 100% Sampaio et al., 2007

12 PASTAGEM 20% 40% 50% 60% 80% 100% Sampaio et al., 2007

13 SOJA 20% 50% 80% 100% Sampaio et al., 2007

14 SOJA 20% 50% 80% 100% Sampaio et al., 2007

15 Amazonia - PASTURE 1.05 Amazonia - Pasture Area: East/Northeast 1.00 Relative precipitation (p/p0) y = x x R 2 = member 1 member 2 member 3 member 4 member 5 average Polynom (average) % 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% Deforested Area (%) Sampaio et al., 2007

16 Amazonia - SOYBEAN Amazonia - SOYBEAN Area: East/Northeast 1.05 Relative Precipitation (p/p0) y = x x R 2 = member 1 member 2 member 3 member 4 member 5 average Polynom (average) % 20% 40% 60% 80% 100% Deforested Area (%) Sampaio et al., 2007

17 PASTURE Precipitation SOYBEAN 1.2 Amazonia - PASTURE Area: East/Northeast 1.2 Amazonia - SOYBEAN Area: East/Northeast Relative Precipitation (p/p 0) DJF MAM JJA SON Relative Precipitation (p/p 0) DJF MAM JJA SON 0.6 0% 20% 40% 60% 80% 100% Deforestation Area (%) 0.6 0% 20% 40% 60% 80% 100% Deforestation Area (%) Relative Precipitation Season All Pasture All Soybean JJA -27.5% SON -28.1% -39.8% -39.9% The reduction in precipitation occurs mainly during the dry season, and is more evident when the deforested area is larger than 40%! Sampaio et al., 2007

18 Precipitation all Amazonia PASTURE SOYBEAN Amazonia - PASTURE Amazonia - SOYBEAN Relative Precipitation DJF MAM JJA SON Relative Precipitation DJF MAM JJA SON % 20.0% 40.0% 50.0% 60.0% 80.0% 100.0% 0.00% 20.00% 40.00% 60.00% 80.00% % Deforestation Area (%) Deforestation Area (%) Relative Precipitation Season All Pasture All Soybean JJA -15.7% -24.0% JJAS -13.7% -22.0% Sampaio et al., 2007

19 FIRE

20 Carvalho et al. (2001) Land use Dry season A maior parte das queimadas na Amazônia ocorre no período mais seco como resultado das mudanças do uso da terra. Cardoso et al. (2003)

21 Using remote-sensing fire data, we found new statistical relations between precipitation and distance to main roads, which are the major drivers for yearlydecade fire activity in the region: Model Satellite fire data Prob. fire Data Precipitation observations Total prec. index Road maps Dist. main roads index Cardoso et al. (2003, 2007)

22 QUEIMADAS Setembro

23 At long term, fires have also important effects on biomes distribution: Fires less trees more grasses favor savannas in place of forests Cardoso et al. (2007)

24 CLIMATE CHANGE

25 Climate change in the Amazon Major factors. Global climate change. Regional changes in land use and cover

26 Climate Change Scenarios for Amazonia Results from 15 AOGCMs for the SRES A2 and B1 emissions scenarios, prepared for the IPCC/AR4. Models: BCCR-BCM2.0, CCSM3, CGCM3.1(T47), CNRM-CM3, CSIRO-MK3, ECHAM5, GFDL-CM2, GFDL-CM2.1, GISS-ER, INM-CM3, IPSL-CM4, MIROC3.2 (MEDRES), MRI-CGCM2.3.2, UKMO-HADCM3, ECHO-G

27 Climate Change Consequences on the Biome distribution in tropical South America Projected distribution of natural biomes in South America for from 15 AOGCMs for the A2 emissions scenarios. Substituição da floresta tropical por savana! Salazar et al., 2007

28 Climate Change Consequences on the Biome distribution in tropical South America Percentage of the area where more than 75% of the experiments for the A2 GHG scenarios, coincide as projecting the permanence or disappearance of the current potential tropical forest, and where there is not a conclusive consensus amongst models Salazar et al., 2007

29 CLIMATE EXTREMES

30 Source: Dr. Virgílio Viana The Drought of Amazonia in 2005

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32 (a) Observed drought frequency (% years); (b) distribution of savanna, transitional vegetation, and forest across the legal Brazilian Amazon; (c) land area (1000 km2) of vegetation types for pixels with given drought frequency (%), forest land area is multiplied by 0.1 for scaling; (d) percent attainment of the Nix [1983] criteria for savanna vegetation in the last 100 years. Hutyra et al., 2005

33 As interações Bioma-Clima são complexas e não lineares. Entretanto, elas podem, em teoria, apresentar múltiplos estados de equilíbrio, ou seja, para o mesmo clima global pode haver mais do que um estado de equilíbrio bioma-clima. Para a América do Sul há dois estados de equilíbrio.

34 Dois Estados de Equilíbrio Bioma-Clima para a América do Sul! Oyama and Nobre, 2003

35 Emissões de CO 2 Mudança no Uso da Terra e Florestas 77% 1990 Energia 21% Processos Industriais 2% Total milhões t CO 2 Total 1994 Mudança no Uso da Terra e Florestas 75% 1994 Energia 23% Processos Industriais 2% 1030 milhões t CO 2 Variação %

36 O Jato de Baixos Níveis ao leste dos Andes (SALLJ) transporta umidade atmosférica da Amazônia para o SE/S Brasil-N. Argentina (Bacia do Prata) hpa Fluxo de umidade da Amazônia ET Alísios de NE 500 Energy balance LLJ N wind Td Ta Altiplano Amazônia MCS Bacia do Prata

37 Conclusões O futuro da distribuição de biomas no Brasil em função da mudanças dos usos da terra e do clima Ecossistemas naturais no Brasil estão sob pressão crescente devido às mudanças dos usos da terra (ex.: desmatamento da Amazônia e desertificação no Nordeste do Brasil). Estas mudanças de usos da terra causariam uma redução das chuvas por si próprias na Amazônia e no Nordeste do Brasil. As projeções de mudanças climáticas para a Amazônia indicam um clima muito mais quente no final do século e diminuição da área da floresta tropical com o avanço do cerrado. A combinação sinergística das mudanças climáticas regionais causadas pelo aquecimento global e aquelas devidas aos desmatamentos ocorrendo nas próximas décadas podem potencialmente levar o equilíbrio bioma-clima atual a um novo equilíbrio estável, com savanização de partes da Amazônia e desertificação em partes do Nordeste.

38 Muito Obrigado!

39 Contato Gilvan Sampaio CPTEC/INPE Rodovia Dutra, km Cachoeira Paulista São Paulo, Brasil