udanças Climáticas e seus Impactos no Brasil

Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais INPE Centro de Ciência do Sistema Terrestre CCST udanças Climáticas e seus Impactos no Brasil Gilvan Sampaio gilvan.sampaio@inpe.br 1 o Curso Compreendendo a Captura e o Armazenamento Geológico de Carbono CEPAC PUC Porto Alegre RS 30 de julho de 2012

Gás Porcentagem Partes por Milhão Nitrogênio 78,08 780.000,0 Oxigênio 20,95 209.460,0 Argônio 0,93 9.340,0 Dióxido de carbono 0,0390 390,0 Neônio 0,0018 18,0 Hélio 0,00052 5,2 Metano 0,00014 1,4 Kriptônio 0,00010 1,0 Óxido nitroso 0,00005 0,5 Hidrogênio 0,00005 0,5 composição do ar seco Ozônio 0,000007 0,07 Xenônio 0,000009 0,09

precessão obliquidade ecentricidade Precessão: mudança na orientação do eixo rotacional da Terra. Mudanças alteram as datas do periélio e do afélio, e portanto aumenta o contraste sazonal em um Hemisfério e diminui em outro. Período: 23.000 anos Obliquidade: mudança na inclinação do eixo da Terra. Influencia na magnitude da mudança sazonal: quando a inclinação é maior as estações são mais extremas (invernos são mais frios e verões são mais quentes) e quando é menor o mais suaves em ambos os Hemisférios. Atualmente a inclinação é de 23,5º. Período: 41.000 anos, variando entre 21,5º e 24,5º. Verões mais frios significa maior permanência de neve e gelo na altas latitudes feedback positivo: + neve, albedo maior, maior resfriamento. Ecentricidade: atualmente existe uma diferença de 3% entre a maior aproximação (periélio) e o afélio. Esta diferença na distância significa 6% da insolação entre janeiro e julho. Ciclo: 90.000 a 100.000 anos. Quando a órbita está mais elíptica a dif. da insolação é da ordem de 20 a 30% entre jan. e jul.

As concentrações de CO2 acompanham as mudanças climáticas da Terra interglacial interglacial interglacial interglacial interglacial glacial glacial glacial glacial Anos antes do presente

Balanço de radiação e o Clima da Terra

100 30 = 70 6+38+26 = 70 = 30 = 6 =16+15+7 = 23+3 7 23

Marte: Praticamente todo o CO 2 esta na superfície Temperatura média: -50ºC Terra: 0,0390% de CO 2 na atmosfera Temperatura média: +15ºC Vênus: 96% de CO 2 na atmosfera Temperatura média: +420ºC

Fatores que atuam sobre os climas: Aquecimento diferencial do globo pela radiação solar; Distribuição assimétrica de oceanos e continentes; Características topográficas sobre os continentes (relevo); Circulação geral da Atmosfera: desempenha papel de destaque na determinação do clima, redistribuem calor, umidade e momentum (quantidade de movimento), diminuindo algumas vezes as diferenças regionais dos elementos climáticos e, outras vezes, acentuando estas diferenças, tais como temperatura e precipitação.

NASA s Terra Satellite - Map of Global Land Cover

Resultado de complexas interações entre diversos subsistemas

Conceito MUDANÇA CLIMÁTICA MUDANÇA CLIMÁTICA refere-se a qualquer mudança do clima que ocorra ao longo do tempo em decorrência da variabilidade natural ou da atividade humana. Já para a Convenção-Quadro das Nações Unidas sobre Mudança do Clima, mudança do clima se refere a uma mudança que possa ser atribuída direta ou indiretamente à atividade humana e que altere a composição da atmosfera global, sendo adicional à variabilidade climática natural observada ao longo de períodos comparáveis de tempo.

-Variações da luminosidade solar -Deriva dos continentes (variações de milhares de anos) -Variações de parâmetros orbitais da Terra - Aerossóis naturais Sal Marinho 1000 Mton/ano Fontes Minerais 500 Mton/ano Incêndios Florestais 35 Mton/ano -Erupções Vulcânicas -Fenômenos Climáticos 1) El Niño & La Niña 2) Furacões 3)Tempestades violentas

FAQ 2.1, Figure 1

18% 37% 148% IPCC 2007 WGI CO 2 [CO 2 ] aumentou de 280 ppm em 1750 para 383 ppm em 2007 140 anos Observações da composição da atmosfera mostram que CH 4 N 2 O [CH 4 ] aumentou de 715 ppb em 1750 para 1774 ppb em 2005 11 anos [N 2 0] aumentou de 270 ppb em 1750 para 319 ppb em 2005 80 anos Todas as concentrações atmosféricas dos Gases de Efeito Estufa vêm aumentando, tornando o aquecimento futuro inequívoco

... e que tem operado dentro de certos limites por centenas de milhares de anos! Um Sistema Terrestre Integrado o o o o

CO 2 CH 4 N 2 O CFCs Concentração Pré-Industrial 280 ppmv 700 ppbv 275 ppbv 0 Concentração 1994 358 ppmv 1720 ppbv 312 ppbv 268 pptv Tempo de vida médio na atmosfera (anos) +100 12 120 12 CO 2 CH 4 N 2 O CFCs H 2 O (Vapor) Aerossóis FONTE Queima de combustível fóssil Queima de biomassa (ex.:madeira) Plantação de arroz Pântanos Escrementos e Gases de Animais (ex.: Gado) Queima de biomassa Fertilizantes Queima de biomassa Industrias Gás de refrigeração (ex.: Gás de Geladeira) Solventes Extintores de Incêndio Evaporação Combustão Torres de Refrigeração Queima de combustível fóssil Vulcões Poeira do Solo Sal Marinho Plantas Sorvedouro Oceano Processo de fotossíntese Reações Químicas na Atmosfera (Radicais Livres [OH]) Reações Químicas na Atmosfera (Fotólise) Reações Químicas na Atmosfera (Fotólise) Formação de Nuvens Neblina Chuva Dióxido de Carbono (CO 2 ) (Fluxo por ano] Queima de Combustível Fóssil Desflorestamento 7.2 Gton 1,5 Gton Absorvido por Florestas e Oceanos 4,6 Gton Acumulado na Atmosfera IPCC 2007-7,2 Gton/ano 1990s 4.1 Gton 1Gt = 10 9 t 1960-2005 1,4 ppm por ano 1995-2005 1,9 ppm por ano Concentração em 2005: 379 ppm

Atualmente, Forçamento Radiativo médio de GEE (aquecimento) e aerossois (resfriamento) é de 1,6 W/m 2 Forçamento Radiativo (W/ m 2) 100 a >1000 anos 11, 80, >1000 anos 2 semanas 2 semanas IPCC 2007 WGI

Fonte: Steffen et al. 2004

Antropoceno A influência da humanidade no Planeta Terra nos últimos séculos tornou-se tão significativa a ponto de constituirse numa nova era geológica Prof. Paul Crutzen Prêmio Nobel de Química 1995 A aceleração do tempo no Antropoceno!

Figure 3.9

Evolução do nível médio do mar desde a era pré-industrial

Tendência do nível médio do mar entre 1955 e 2003 Fonte: IPCC 2007 mm/ano

Resultados do Relatório AR4 do IPCC: O Aquecimento Global é Inequívoco Desde 1970, aumento de: Temperatura da Superfície Global Temperatura dos Oceanos Nível Global dos Mares Vapor d`água Intensidade de Chuvas Intensidade de Furacões Secas Temperaturas Extremas Ondas de Calor Diminuição de: Neve no Hemisf. Norte Gelo no Mar Ártico Glaciares Baixas Temperaturas Fonte: A. A. Villela

Gelo está Derretendo em todo o Mundo

Sudeste da América do Sul: Aumento na intensidade e freqüência de dias com chuva intensa (1951-2000) Vazio de dados na Amazônia, Nordeste e partes do Centro- Oeste.? Índice R10 - Número de dias com chuva acima de 10 mm/dia

Número de precipitaciones mayores a 100 mm en no más de dos días en 16 estaciones de la región Centro y Este de Argentina: provincias de Chaco, Corrientes, Córdoba, Santa Fe, Entre Ríos y Santiago del Estero

freqüência Precipitações com volume >= 100 mm em 96h São José dos Campos (SP) 50 40 30 20 10 0 1976-1985 1986-1995 1996-2005 Décadas Sampaio e Luz, 2006

Totais de chuvas acima de 30 mm em um dia têm potencial para causar enchentes e inundações graves. Totais de chuvas acima de 50 mm/dia, praticamente inexistentes antes da década de 50 do século passado, ocorrem comumente de duas a cinco vezes por ano na cidade de São Paulo.

Secas estão aumentando em muitos lugares O mais importante padrão espacial do Índice de Severidade de Seca de Palmer (PDSI) - 1900 a 2002. Componente da série temporal responde pela maior parte da tendência do PDSI.

Portanto, as áreas susceptíveis à desertificação e enquadradas no escopo de aplicação da Convenção das Nações Unidas para o Combate à Desertificação são aquelas de clima árido, semiárido e sub-úmido seco ( terras secas ). As terras secas abrangem 40% da superfície terrestre, e em torno de 35 % da população global. Estima-se que entre 10-20 % das terras secas estão afetadas pela desertificação. Fonte: Tomasella e Alvalá, 2010.

De acordo com a definição da convenção, as áreas susceptíveis à desertificação estão localizadas na Região Nordeste e no Norte de Minas Gerais. Fonte: Tomasella e Alvalá, 2010.

As causas da desertificação são várias Mudanças climáticas Mudanças no ciclo hidrológico de caráter interanual e interdecadal Urbanização Crescimento populacional Agricultura (desmatamento, práticas inadequada, queimadas) Erosão do solo Fonte: Tomasella e Alvalá, 2010.

No Brasil, dados históricos sugerem que as mudanças já estão ocorrendo. (a) de 1970-1978 para 1983-1991, (b) de 1983-1991 para 1996-2004,(c) de 1970-1978 para 1996-2004. O estudo indica uma expansão do semi-árido, o que aumenta a susceptibilidade ao processo de desertificação. Fonte: Tomasella e Alvalá, 2010.

A quantidade de vapor d'água necessária para saturar um volume aumenta com a temperatura. http://fisica.ufpr.br/grimm/aposmeteo/cap5/cap5-3-3.htm

Saturated Vapor Pressure A Conexão entre Aquecimento Global e o Ciclo Hidrológico Aquecimento Temperatura Evaporação Capacidade de Reter Água Umidade Atmosférica Seca Inundação t t+20 Efeito Estufa Intensidade da Chuva Temperature o F Seca Inundação Cortesia: S. Sarooshian, U. California-Irvine Created by: Gi-Hyeon Park

Aumento na incidência de distúrbios climáticos Perdas econômicas devido à desastres relacionados ao clima totalizaram US$69 bilhões em 2007, um aumento de 36% em relação a 2006. Em 2007, desastres relacionados ao clima representaram 91% de todos os desastres naturais. Entre 1980 e 2007, 46% de todas as catástrofes naturais ocorreram em países ricos, mas estas nações só tiveram 8% das fatalidades. Empresas de seguro agora recorrem a climatologistas

Estamos assistindo a mais extremos hidrológicos? A Seca da Amazônia em 2005 considerada uma das mais severas em 100 anos

Furacão Katrina

Padrão observado em Setembro 2005 Região Amazônica: presença de ar descendente (de cima para baixo) inibindo a formação de nuvens e chuva Cortesia: Jacy Saraira - SIPAM

Fenômenos atípicos: Quando acontecerá um novo furacão no Brasil? Furacão Catarina (março/2004) Imagem NASA

Vegetation Atmosphere Interactions at the Surface: Trade Winds Surface Winds SW Radiation fluxes (albedo) Momentum fluxes (roughness) Sensible and latent fluxes (partition of energy) Drag

Radiation

Modelo do Sistema Terrestre Global Código computacional (centenas de milhares de linhas de código) que representa aproximações numéricas de equações matemáticas, equações estas representativas das Leis Físicas que regem os movimentos da atmosfera, oceanos, criosfera, biosfera e as interações com a superfície. vários níveis verticais Domínio Geográfico

Sistema de equações em coordenada 0 η η. η η. F p p R T fk η p η p η η p η p t v d v v vv v p p T R v d 0 p T dt dt k=r/cp 0 p d p dt dp v v 0 η p η η η p v 1 η s t p s η s 0 η s dη η p v t p dη η p v t p η η η p η η s 0 η Momento Hidrost Termod Continuidade Mov Vert S q dt dq '

Os modelos devem representar todos os componentes do Sistema Climático Entretanto, muitos destes componentes não são representados (por exemplo: erupções vulcânicas) ou são representados através de parametrizações.

Fontes de incertezas IPCC 2007: Os modelos usados até agora não abrangem as incertezas no processo de realimentação entre o clima e o ciclo do carbono nem compreendem todos os efeitos das mudanças no fluxo do manto de gelo, porque falta uma base nas publicações científicas. Erros sistemáticos dos modelos acoplados Modelos não acoplados não são apropriados para simular a Natureza em algumas regiões/estações: O CLIMA É UM PROCESSO ACOPLADO. As respostas da atmosfera não são lineares Distinção entre as diversas variabilidades do sistema climático. Parametrizações o ideal é representar explicitamente os processos físicos. Condições iniciais e de contorno provenientes das observações: melhorar resoluções espaciais e temporais e utilizaçao de novas aplicações de satélites.

IPCC FAR - 1990 Impacto para definição do conteúdo da UNFCCC (Quadro das Nações Unidas sobre Mudança do Clima ) Circulação Atmosférica e Radiação Continente e Oceano

IPCC SAR - 1996 Decisivo para as disposições do Protocolo de Kyoto Circulação Atmosférica e Radiação Atividade Vulcânica Emissão Sulfatos Continente e Oceano Gelo Marinho Circulação Oceânica

IPCC TAR - 2001 Colocou atenção nos impactos das mudanças climáticas e necessidade de adaptação Circulação Atmosférica e Radiação Ciclo de Carbono Aerossóis Atividade Vulcânica Profundidade do Solo Hidrologia Emissão Sulfatos Continente e Oceano Gelo Marinho Circulação Oceânica Circulação de Retorno

IPCC AR4-2007 Estabeleceu base sólida para um acordo pós Protocolo de Kyoto Circulação Atmosférica e Radiação Ciclo de Carbono Aerossóis Química da Atmosfera Atividade Vulcânica Profundidade do Solo Física do Solo Hidrologia Emissão Sulfatos Continente e Oceano Gelo Marinho Circulação Oceânica Circulação de Retorno

IPCC - AR5 Circulação Atmosférica e Radiação Permite Interação com CO 2 Atividade Vulcânica Profundidade do Solo Ciclo de Carbono Uso da Terra Dinâmica da Vegetação Física do Solo Hidrologia Emissão Sulfatos Aerossóis Continente e Oceano Química da Atmosfera Biogeoquímica Ecologia Marinha Gelo Marinho Circulação Oceânica Circulação de Retorno

Evolução de Modelos do Sistema Climático Mid-1970s Mid-1980s Early 1990s Late 1990s Around 2000 Mid 2000s Atmosphere Atmosphere Atmosphere Atmosphere Atmosphere Atmosphere Land Surface Land Surface Land Surface Land Surface Land Surface Ocean & Sea-Ice Ocean & Sea-Ice Ocean & Sea-Ice Ocean & Sea-Ice The Climate System Sulphate Sulphate Sulphate Aerosol Aerosol Aerosol Non-sulphate Aerosol Non-sulphate Aerosol Carbon Cycle Carbon Cycle Dynamic Vegetation Atmospheric Chemistry FAQ 1.2, Figure 1

OBSV Forçante natural+antropogênica OBSV Global mean temperature anoamlies, as observed (black line, HadCRUT2v, Parker et al., 2004) and as modelled by a range of climate models when the simulations include (a) both anthropogenic and natural forcings and (b) natural forcings only. The multimodel ensemble mean is shown in grey, and individual simulations are shown in colour, with curves of the same colour indicating different ensemble members for the same model. Forçante natural Chapter 9

Projections of Future Changes in Climate Best estimate for low scenario (B1) is 1.8 C (likely range is 1.1 C to 2.9 C), and for high scenario (A1FI) is 4.0 C (likely range is 2.4 C to 6.4 C).

PILARES PARA AS PROJEÇÕES DO AR5 Previsão Decadal Previsão de longo termo 2000 2050 2100 Grandes Fenômenos: Monção ENOS e outros

Cenário Sequencial CENÁRIOS SOCIO- ECONÔMICO População PIB Energia Industria Transporte Agricultura... CENÁRIOS DE EMISSÕES Gases do Efeito Estufa (CO 2, CH 4, N 2 O,...) Aerossóis e gases quimicamente ativos (SO 2, CP, CO, NO x, COVs) Uso e cobertura da terra CENÁRIOS RADIATIVOS FORÇADOS Concentrações atmosféricas Ciclo de Carbono, incluindo fluxos de oceano e terrestre Química da atmosfera... CENÁRIOS DE MODELOS CLIMÁTICOS Temperatura Precipitação Umidade Umidade do solo Eventos extremos... ESTUDOS DE VULNERABILI- DADES, IMPACTOS e ADAPTAÇÕES Zonas costeiras Hidrologia e recursos de H2O Ecossistemas Segurança do alimento Infraestrutura Saúde Humana Moss et al. NATURE 2010

F O R Ç A M E N T O R A D I A T I V O Características Gerais Amplo leque de simulações até 2100 Forma de forçamento radiativo ao longo do tempo Vias Representatividade da Concentração (RCP) [4 caminhos representativos] Gases do efeito estufa Gases com efeito de curta duração e aerossóis Uso e cobertura da terra Novos Cenários Sócio-econômico e de Emissões; História da Vulnerabilidade Adaptação Mitigação Estabilização Superação... Concorda c/ RCP Independe da RCP Cenários Climáticos Curto (2035) Longo (2100+) Modelagem climática regional Padrão de métodos de dimensionamento Cenário Paralelo Integração do Clima e Cenários Sócioeconômicos Cenários Integrados Padrões de métodos (clima) Downscaling do clima e cenários sócioeconômicos... Novas pesquisas e avaliações Estudos de vulnerabilida des, impactos e adaptações Feedbacks das mudanças climáticas Desenvolvimento do modelo... 2008 2009 2010 2011 2012 2013 Moss et al. NATURE 2010

4 Caminhos Representativos do RCP RCP8.5 (IIASA/MESSAGE) Forçante Radiativa: >8.5Wm -2 em 2100 Concentração (ppm): >1370 CO 2 -equiv. em 2100 Comportamento: Elevação RCP6.0 (NIES/AIM) Forçante Radiativa: 6Wm -2 estabiliza depois de 2100 Concentração (ppm): 850 CO 2 -equiv. Comportamento: Estabiliza e não ultrapassa RCP4.5 (PNNL/MiniCAM) Forçante Radiativa: 4.5Wm -2 estabiliza depois de 2100 Concentração (ppm): 650 CO 2 -equiv. Comportamento: Estabiliza e não ultrapassa RCP2.6 (PBL/IMAGE) Forçante Radiativa: Pico de <3Wm -2 em 2100 e então declina Concentração (ppm): Pico de 490 CO 2 -equiv. antes de 2100 e então declina Comportamento: Pico e declina. Moss et al. NATURE 2010

Atualmente, Forçamento Radiativo médio de GEE (aquecimento) e aerossois (resfriamento) é de 1,6 W/m 2 Forçamento Radiativo (W/ m 2) 100 a >1000 anos 11, 80, >1000 anos 2 semanas 2 semanas IPCC 2007 WGI

Cronograma do IPCC-AR5 WG I: The Physical Science Basis mid September 2013 WG II: Impacts, Adaptation and Vulnerability mid March 2014 WG III: Mitigation of Climate Change early April 2014 AR5 Synthesis Report October 2014 Source: www.ipcc.ch/

Projeções de Modelos Globais do IPCC/AR4

Multi-model mean of annual mean surface warming (surface air temperature change, C) Figure 10.8

Anomalias de Temperatura ( o C) 2015-2034 B1

Projeções de anomalias de temperatura ( C) para América do Sul para o período de 2071-2100 (Cenário B1) em relação ao período base de 1961-1990 Fonte: IPCC AR4

Projeções de anomalias de temperatura ( C) para América do Sul para o período de 2071-2100 (Cenário A2) em relação ao período base de 1961-1990 Fonte: IPCC AR4

Projeções de mudanças na precipitação até o final do Século XXI Precipitação aumenta em latitudes mais altas (muito provavelmente) Precipitação diminui em regiões subtropicais continentais (provavelmente)

Anomalias de Precipitação (mm/dia) 2015-2034 A2

A quantidade de vapor d'água necessária para saturar um volume aumenta com a temperatura. http://fisica.ufpr.br/grimm/aposmeteo/cap5/cap5-3-3.htm

Saturated Vapor Pressure La Conexión entre el Calentamiento Global y el Ciclo Hidrológico Calentamiento Temperatura Evaporación Capacidad de Retención de Agua Humedad Atmosférica Sequía Inundación t t+20 Efecto Invernadero Intensidad de la Lluvia Temperature o F Sequía Inundación Cortesia: S. Sarooshian, U. California-Irvine Created by: Gi-Hyeon Park

Projeções de anomalias de precipitação (mm/dia) para América do Sul para o período de 2071-2100 (Cenário B1) em relação ao período base de 1961-1990 Fonte: IPCC AR4

Projeções de anomalias de precipitação (mm/dia) para América do Sul para o período de 2071-2100 (Cenário A2) em relação ao período base de 1961-1990 Fonte: IPCC AR4

Projeções de Modelos Globais do IPCC/AR5

IPCC/AR5 - Temperature Anomalies RCP 2.6 2015-2034

IPCC/AR5 - Precipitation Anomalies RCP 8.5 2015-2034

IPCC/AR5 - Precipitation Anomalies RCP 8.5 2040-2059

AUMENTO DO NÍVEL DO MAR E ZONAS COSTEIRAS

Alguns efeitos do aumento do nível do mar: - Inundações mais freqüentes - Erosão costeira e possível redefinição de linha costeira - Intrusão de água salgada - Problemas em lençóis freáticos - Redução ou inversão do fluxo de água doce proveniente de aqüíferos - Perdas de terras alagáveis (e mudanças) e de zonas úmidas costeiras por inundação ou migração para o interior - Diminuição do ph da água salgada problemas em recifes de corais - Aumento do surgimento de algas - Alteração da alocação de sedimentos e nutrientes fluviais possíveis alterações na circulação e na distribuição de espécies - Alteração dos volumes de água que entram e saem dos estuários - Alterações do gradiente de salinidade nos estuários afeta a distribuição dos organismos

PROBIO-IPCC Global models used: IPCC TAR (HadCM3)-Version 1 Downscaling Modelos do IPCC: HadAM3 Climatology 1961-90 IPCC Scenarios A2, B2 Regional models Climate anomalies (futurepresent), from regional mulimodel ensemble Time slices 2071-2100, A2, B2 Climatology regional model 1961-90 RegCM3 HadRM3 Eta CCS Maps of climate anomalies, and indices of extremes (Regional multimodel ensemble) 2071-2100, A2, B2

Fonte: IPCC 2007

Cenários de clima futuro para o Brasil até finais do Século XXI AMAZÔNIA Cenário Pessimista A2: 4-8 ºC mais quente, 15-20% redução de chuva Cenário Otimista B2: 3-5 ºC mais quente, 5-15 % redução de chuva CENTRO-OESTE Cenário Pessimista A2: 3-6 ºC mais quente, aumento da chuva na forma de chuvas intensas e irregulares Cenário Otimista B2: 2-4 ºC mais quente, aumento da chuva na forma de chuvas intensas e irregulares SUDESTE Cenário Pessimista A2: 3-6 ºC mais quente, aumento da chuva na forma de chuvas intensas e irregulares Cenário Otimista B2: 2-3 ºC mais quente, aumento da chuva na forma de chuvas intensas e irregulares Fonte: Relatório INPE NORDESTE Cenário Pessimista A2: 2-4 ºC mais quente, 15-20% redução de chuva Cenário Otimista B2: 1-3 ºC mais quente, 10-15 % redução de chuva SUL Cenário Pessimista A2: 2-4 ºC mais quente, 5-10% aumento da chuva na forma de chuvas intensas e irregulares Cenário Otimista B2: 1-3 ºC mais quente, 0-5 % aumento da chuva na forma de chuvas intensas e irregulares

Principais impactos esperados em relação às mudanças climáticas na América Latina Desastres Naturais Aumento na freqüência e/ou intensidade de eventos meteorológicos extremos: ondas de calor, tempestades severas, inundações, enxurradas, vendavais, secas prolongadas.

Emissões de CO 2 Mudança no Uso da Terra e Florestas 77% 1990 Energia 21% Processos Industriais 2% Total 1990 979 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 1990-1994 5%

Os ecossistemas estão sujeitos à diferentes forçantes ambientais LUCC Fogo Mudança Climática Extremos do clima

QUEIMADAS Setembro 2003 57308 2004 68252 2005 62728 2006 37285 2007 27191 2008 10867 2009 16702 2010 56543 2011 50302

Importância dos solos no ciclo de carbono Pg Atmosfera 730 Vegetação 470-655 Solo (0-30cm) ~800 Solos (1m) 1500-1600 Valores em Gt de C ; 1Gt = 10 9 t = 1 Pg

Floresta Pastagem Redução na precipitação de 5 a 20%; Redução na evapotranspiração de 20 a 30%; Redução no escoamento superficial de 10 a 20%; Aumento de temperatura entre 0,3 C e 3 C; Período seco mais prolongado Fontes: Lean e Warrilow-1989; Nobre, et al.-1991; Henderson-Sellers et al.-1993; Lean et al.-1993, Sud et al.-1996, Lean et al.-1996, Manzi e Planton-1996, Rocha et al.-1996, Hahmann e Dickinson.-1997, Costa e Foley-2000, Rocha-2001, Werth e Avissar-2002, Voldoire e Royer-2004 e Correia-2005.

Fonte: ATLAS AMBIENTAL DO MUNICÍPIO DE SÃO PAULO - FASE I: Diagnósticos e Bases para a Definição de Políticas Públicas para as Áreas Verdes no Município de São Paulo. Unidades Climáticas Urbanas da Cidade de São Paulo. Autores: Prof. Dr. José Roberto Tarifa, Gustavo Armani.

Desmatamento 2003 Desmatamento 2002/2003 Desmatamento até 2002 Fonte: INPE PRODES Digital, 2004.

Mapa de expansão do desflorestamento. Fonte: Michael J. Shean - Production Estimates and Crop Assessment Division - Foreign Agricultural Service (FAS) United States Department of Agriculture (USDA) 13 de janeiro de 2004 disponível em: http://www.fas.usda.gov/pecad/highlights/2004/01/amazon/amazon_soybeans.htm

Desmatamento Amazônia 1988-2011

É factível reduzir o desmatamento? Fonte: INPE (www.inpe.br)

Teleconexões Amazônicas

Climatologia do transporte de umidade integrado entre a superfície e 650 hpa para Dezembro a Março de 1981/82 a 2001/02.

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 200 300 400 Fluxo de umidade da Amazônia ET Alísios de NE 500 Energy balance 600 700 800 900 1000 LLJ N wind Td Ta Altiplano Amazônia MCS Bacia do Prata

Fonte: Sampaio et al., 2007

Biome-Climate Equilibrium variabilidade Regime 2 Regime 1

Climate Change Consequences on the Biome distribution in tropical South America Projected distribution of natural biomes in South America for 2090-2099 from 15 AOGCMs for the A2 emissions scenarios. Substituição da floresta tropical por savana! Salazar et al., 2007

Área (10 6 km 2 ) Resultados de três Estudos para a Amazônia: 1) Biomas potenciais em equilíbrio após 40% de desflorestamento. Savanização da Amazônia e semideserto no Nordeste. Fonte: Sampaio, 2008. 8 7.5 7 6.5 6 5.5 5 4.5 4 3.5 3 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% Taxa de desflorestamento Floresta Savana 2) Biomas potenciais em equilíbrio para o cenário A2 de GEE período: 2090-2099. Savanização da Amazônia e semi-deserto no Nordeste. Fonte: Salazar et al., 2007. 3) O desflorestamento da Amazônia, aumenta a temperatura e diminui a precipitação na região. Há amplificação do fenômeno El Niño- Oscilação Sul. Fonte: Nobre et al., 2009.

Fonte: C. Randow - INPE

Locais na A. Latina onde impactos devidos às Mudanças Climáticas podem ser muito severos

Muito Obrigado!

Contato Gilvan Sampaio CCST/INPE Rodovia Dutra, km 39 12630-000 Cachoeira Paulista São Paulo, Brasil gilvan.sampaio@inpe.br www.ccst.inpe.br