1989 - FOTOS/ LIANA JOHN

1. A Amazônia e os Processos Globais • 1989 - FOTOS/ LIANA JOHN 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 • cerca de 6 milhões de km2 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 m3/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. Fogo ...

7. Distribuição Espacial dos focos de fogo na Amazônia durante a estação seca (Junho-Outubro de 1995). Spatial distributions of fires in Amazonia from June to October in 1995. Map resolution is approximately 0.5º, and colours indicate the number of fire pixels in the grid cells. Data from the ABBA fire product, based on GOES-8, of the UW-Madison Cooporative Institute for Meteorological Satellite Studies (CIMSS) (Prin et al. 1998).

8. 1 9 7 3 Courtesy: INPE/OBT

9. 1 9 9 9 Courtesy: INPE/OBT

10. MAPA DE VEGETAÇÃO (RADAM 1:5000000) + MAPA DE DESMATAMENTO (PRODES, 1997) Courtesia: R. Alvalá, E. Kalil, INPE

11. Extração seletiva de madeira...

12. Área total afetada por extração de madeira = 1,277 km2 Cena223/62 05/07/99 Courtesia: INPE/OBT

13. Dinâmica da Cobertura Florestal na Amazônia: fragmentação florestal

14. Dinâmica da Cobertura Florestal na Amazônia: Crescimento secondário

15. Dinâmica da Cobertura Florestal na Amazônia: Incêndios florestais acidentais

16. As duas questões fundamentais do LBA  De que modo a Amazônia funciona, atualmente, como uma entidade regional com respeitoaos 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?

17. 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

18. Courtesy: GSFC/NASA

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

20. 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 CO2 = 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!

21. 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)

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

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

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

25. Cortesia: A Nobre

26. Defloresta para pastagem ... Simulando os impactos do desmatamento

27. Efeitos de Desmatamento de Grande Escala P pasture - P forest ( annual, in mm) Oceano Atlântico Cerrado Forest  Pasture Caatinga Pacífic Ocean Cerrado Rocha, 2001. • 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

28. Efeito do desmatamento na precipitação total Campanha LBA (WET-AMC), Rondônia ~20% Carey et al 2001

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

30. 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

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

32. Modelo Conceitual

33. Correlação entre a Precipitação na América do Sul e o Índice da Escandinavia SON, 1960-1990 Figure 6. Correlations between South American precipitation and the Scandinavia index for boreal Autumn (SON), 1960-1990. 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, 2001.

34. Anomalia da função de corrente para forçamento idealizado de convergência sobre o Atlântico Tropical produzida por modelo barotrópico Figure 7. Barotropic model streamfunction anomaly (coloured in m 2 s -1 ) for idealised convergence forcing over the tropical Atlantic (bold contours, interval 10 -6 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, 2001.

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

36. Dia claro Visibilidade ~ ??? km NCN ~ 500 cm-3 BC ~ 0.2 mg m-3 Bruma de fumaça Visibilidade ~ 800 m NCN ~ 10000 cm-3 BC ~ 7 mg m-3 Andrea et al

37. Nuvem de fumaça de queima de biomassa cobrem milhões de km2 Efeitos Diretos dos Aerossóis: Normalmente, espalhamento da radiação solar Esfriamento Se houver aerossóis que absorvem radiação solar (carbono elementar) Aquecimento SCAR-B, 1995 Trajetórias de plumas de queimadas de biomassa Height Freitas, Longo and Silva Dias, 1996

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

39. Interações Vegetação-Clima Clima Vegetação Bidirecional em quaisescalas temporais?

40. Resultados do Modelo de Vegetação Dinâmica do CPTEC para duas condições iniciais: todos os continentes cobertos por deserto (a) ou por floresta (b) a c Condições Iniciais b 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 Oyama, 2002

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

42. Possible stability landscape for Tropical South America. Valleys (X1, X2 and Y) and hills correspond to stable and unstable equilibrium states, respectively. Arrows represent climate state (depicted as a black circle) perturbations. State X1 refers to present-day stable equilibrium. For small (large) excursions from X1, state X2 (Y) can be found. It is suggested that the new alternative stable equilibrium state found in this work corresponds to X2. Notice that it is necessary to reach X2 before reaching state Y.

43. 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

44. As florestas ...

45. Cortesia: A. Nobre

46. As chuvas ... Cortesia: A Nobre

47. Os rios ...

48. Biodiversidade...

49. Courtesy: GSFC/NASA

50. OBRIGADO!