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© 1989 - FOTOS/ LIANA JOHN A Amazônia e os Processos Globais Carlos A. Nobre Centro de Previsão de Tempo e Estudos Climáticos (CPTEC-INPE) “VI Congresso.

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1 © FOTOS/ LIANA JOHN A Amazônia e os Processos Globais Carlos A. Nobre Centro de Previsão de Tempo e Estudos Climáticos (CPTEC-INPE) “VI Congresso Brasileiro de Ecologia” Fortaleza, 10 de Novembro de 2003

2 Amazônia em números... O Sistema Natural 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 C armazenados na vegetação e nos solos uma multitude de ecossistemas, diversidade biológica e étnica

3 Desmatamento...

4 PECUÁRIA AGRICULTURA EXPLORAÇÃO DE MADEIRA

5 Fogo...

6

7 Courtesy: INPE/OBT

8 Courtesy: INPE/OBT

9 MAPA DE VEGETAÇÃO (RADAM 1: ) + MAPA DE DESMATAMENTO (PRODES, 1997) Courtesia: R. Alvalá, E. Kalil, INPE

10 Extração seletiva de madeira...

11 Área total afetada por extração de madeira = 1,277 km 2 Cena223/62 05/07/99 Courtesia: INPE/OBT

12 Dinâmica da Cobertura Florestal na Amazônia: fragmentação florestal

13 Dinâmica da Cobertura Florestal na Amazônia: Crescimento secondário

14 Dinâmica da Cobertura Florestal na Amazônia: Incêndios florestais acidentais

15 As duas questões fundamentais do LBA  De que modo a Amazônia funciona, atualmente, como uma entidade regional com respeito aos ciclos naturais de água, energia, carbono, gases traço e nutrientes?  De que modo as mudanças dos usos da terra e do clima afetarão o funcionamento biológico, químico e físico da Amazônia, incluindo sua sustentabilidade e sua influência no clima global?

16 O LBA como um Estudo Regional Integrado (perspectiva do IGBP) Tais estudos irão fornecer um novo referencial para o endendimento da dinâmica do Planeta Terra Um EstudoRegional Integrado deve ser proposto e liderado por cientistas da região (para responder a questões científicas relevantes para a região e com colaboração internacional) O estudo deve avaliar a influência de processos regionais no ambiente global e vice-versa O estudo deve integrar aspectos naturais e sociais O LBA tem servido como modelo a tais estudos

17 Courtesy: GSFC/NASA

18 ”Amazônia e os Processos Globais” Aquecimento Global e Ciclo de Carbono Contribuição da Amazônia ao aquecimento global Resposta dos ecossistemas às mudanças climáticas futuras

19 Ciclo de Carbono Contemporâneo: Balanço de carbono global: Assimilação total da biota terrestre é de cerca de 3 Gton C/ano (total de emissões de CO 2 = 8 Gton C/ano; 3.2 Gton C/ano permanecem na atmosfera; 1.8 Gton C/ano vão para os oceanos) Mais de 120 bilhões de ton C armazenadas nos biomas da Amazonia A Amazônia é fonte ou sumidouro de carbono? Hipótese de “Climax Ecológico” revista: O Clima e a composição da atmosfera estão mudando!

20 Conclusão Antecipada …Ciclo de Carbono mais de 120 G ton C armazenadas na vegetação e nos solos emissões resultantes do desmatamento: (200 ± 100) Mton C/ano o balanço de evidências fornecidas por um conjunto de observações diferentes e independentes (cálculos “inversos”, inventários florestais, estudos de fluxos e de reservatórios de carbono, medições em torres de fluxos, câmaras de medidas de respiração dos solos, balanço da camada limite atmosférica, mudanças dos usos da terra, emissões por queimadas,etc.) ainda não permitem conclusões seguras, mas correntemente a hipótese de que a Amazônia funcione como um sumidouro de carbono não pode ser descartada (sumidouro de aproximadamente 0 a 0,5 Pg C/ano)

21 Modelo de Vegetação Potencial distribuição de biomas somente depende da distribuição de temperatura, precipitação e água no solo Oyama and Nobre, 2002 SiB Biome Classification VEGETAÇÃO NATURAL VEGETAÇÃO POTENCIAL

22 Aplicação do Modelo de Vegetação Potencial do CPTEC para Cenários de Mudanças Climáticas Futuras de Dois Modelos Climáticos Globais Oyama, 2002 CPTEC-PBM GCM scenarios for 2100 Current Potential Vegetation

23 ”Amazônia e os Processos Globais” Desmatamentos, Queimadas e Clima Impactos regionais e globais do desmatamento no clima Queimdas, aerossóis e clima

24 Cortesia: A Nobre

25 De floresta para pastagem... Simulando os impactos do desmatamento

26 Forest  Pasture Caatinga Cerrado Oceano Atlântico Pacífic Ocean P pasture - P forest ( annual, in mm) Efeitos de Desmatamento de Grande Escala Rocha, Simulações Numéricas de desmatamento 1 a 2.5 C aumento da temperature do ar 15% a 30% redução de evapotranspiração 5% a 20% diminuiição de chuva

27 CategoryPrecipitation Feb 1999 (mm) All194.0 Non-Elevated181.0 Elevated206.4 Non-Forest183.1 Forest198.5 NFor NElev176.2 NFor Elev193.6 For NonElev183.7 Forest Elevated210.7 Carey et al 2001 ~20% Efeito do desmatamento na precipitação total Campanha LBA (WET-AMC), Rondônia

28 . Avissar et al 2002 Modelo conceitual de desmatamento regional na Amazônia

29 Efeitos sinergísticos de mudanças climáticas regionais ( induzidas por mudanças na vegetação) e globais (induzidas por aquecimento global) na Amazônia Cenário 1 Mudança Climática Global + quente + seco Mudança Climática Regional + quente + seco Cenário 2 Mudança Climática Global + quente + úmido Mudança Climática Regional + quente + seco Alta sensibilidade associada ao clima (fogo, biodiversidade, etc) Moderada sensibilidade associada ao clima

30 Fluxos de Superfície Intensifica dos Nuvens Tropicais e o Clima Efeito Estufa das Nuvens Interceptação de Interceptação de Radição Solar Calor Latente Liberado Cortesia: A Costa, UECE, Fortaleza, CE

31 Modelo Conceitual

32 Figure 6. Correlations between South American precipitation and the Scandinavia index for boreal Autumn (SON), Although 5% of points are expected to exceed a correlation of ±0.37, corresponding to the 95% confidence level, by chance, a coherent pattern of negative correlations occurs north of 10°S, coincident with the upper tropospheric convergence anomalies observed during Autumn 2000, depicted in Fig. 5. Blackburn and Hoskins, Correlação entre a Precipitação na América do Sul e o Índice da Escandinavia SON,

33 Figure 7. Barotropic model streamfunction anomaly (coloured in m 2 s -1 ) for idealised convergence forcing over the tropical Atlantic (bold contours, interval s - 1 ), using the 300hPa Autumn climatological flow as background state and a linearised form of the vorticity forcing (- fD ). The anomaly is for day 15, approximating the steady- state solution. It is dominated by a Rossby wavetrain propagating northeast over the Atlantic and Europe, similar to the observed 2000 anomaly (Fig. 2) and the regression with wet UK Autumns (Fig. 3). Blackburn and Hoskins, Anomalia da função de corrente para forçamento idealizado de convergência sobre o Atlântico Tropical produzida por modelo barotrópico

34 “ Caçando” e medindo Pironuvens Cortesia: P. Artaxo, SMOCC, 2002

35 Bruma de fumaça Visibilidade ~ 800 m N CN ~ cm -3 BC ~ 7  g m -3 Dia claro Visibilidade ~ ??? km N CN ~ 500 cm -3 BC ~ 0.2  g m -3 Andrea et al

36 Freitas, Longo and Silva Dias, 1996 Trajetórias de plumas de queimadas de biomassa SCAR-B, 1995 Nuvem de fumaça de queima de biomassa cobrem milhões de km 2 Height Efeitos Diretos dos Aerossóis: Normalmente, espalhamento da radiação solar  Esfriamento Se houver aerossóis que absorvem radiação solar (carbono elementar)  Aquecimento

37 ”Amazônia e os Processos Globais” Biomas e Biodiversidade Múltiplos estados de equilíbrio bioma-clima Implicações para políticas de desenvolvimento sustentável e de conservação

38 Interações Vegetação-Clima Clima Vegetação Bidirecional em quais escalas temporais?

39 Resultados do Modelo de Vegetação Dinâmica do CPTEC para duas condições iniciais: todos os continentes cobertos por deserto (a) ou por floresta (b) Oyama, 2002 Biome-climate equilibrium solution with IC as forest (a) is similar to current natural vegetation (c); when the IC is desert (b), the final equilibrium solution is different for Tropical South America a b c Condições Iniciais

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

41 O grande legado do LBA para a Amazônia tre3inamento avançado para centenas de estudantes e jovens pesquisadores, principalmente da Amazônia capacitação das instituições amazônicas o LBA auxlia na construção da prática da interdisciplinaridade “local to global to local thinking” um grande desafio: fixar centenas de jovens pesquisadores na região

42 As florestas...

43 Cortesia: A. Nobre

44 As chuvas... Cortesia: A Nobre

45 Os rios...

46 Biodiversidade...

47 Courtesy: GSFC/NASA

48 OBRIGADO!


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