Dinâmica da conversão de floresta e tendências climáticas na bacia do rio Madeira
DOI:
https://doi.org/10.5902/1980509865211Schlagworte:
Impactos antrópicos, Região amazônica, Mudanças climáticasAbstract
A bacia do rio Madeira constitui um exemplo de porção importante da região amazônica que se caracteriza por alta taxa de conversão de floresta em pastagens e núcleos urbanos, evidenciando transformação acelerada na cobertura e uso do solo com atividade antrópica significativa ao longo das três últimas décadas, o que configura potencial impacto quanto à modificação do comportamento climático da região. O presente trabalho busca analisar, na bacia do rio Madeira, os impactos hidroclimáticos por meio do estudo da variabilidade dos dois principais componentes do balanço hídrico e do balanço de energia na escala de uma bacia hidrográfica, nomeadamente precipitação e evapotranspiração, com destaque adicional para a temperatura, que tem servido de referência mundial para precisar e demarcar mudanças no clima, perante a sua dinâmica espaço-temporal de ocupação antrópica. Mais especificamente, analisou-se, inicialmente, o histórico de ocupação usando imagens MODIS para o período 2001-2013. Complementarmente, examinaram-se os dados de precipitação do produto satelital CHIRPS (1981-2017), de evapotranspiração determinados por meio do algoritmo SSEBop (2002-2017) via sensor que produz a imagem MODIS e ainda de temperatura de superfície do produto de satélite MODIS (2001-2017), informações tratadas como variáveis geoespaciais distribuídas na área de estudo. Extenso estudo de avaliação no que tange à identificação de existência ou não de tendências hidroclimáticas lineares na bacia do rio Madeira foi conduzido por meio do teste Mann-Kendall. Embora algumas tendências tenham sido captadas nas séries temporais analisadas, os resultados obtidos também mostraram não haver, necessariamente, face à limitada base de dados disponíveis atualmente, uma relação direta e clara entre o efeito da ocupação antrópica e o regime climático da bacia, em contraste com o quadro científico preconizado mundialmente de alerta quanto a mudanças climáticas no Antropoceno. Em parte, a alta variabilidade climática na região de estudo impõe limites para que se consiga claramente apreender e separar os sinais que podem ser atribuídos à alteração na cobertura e uso do solo dos sinais associados a mudanças climáticas que atuam em escalas espaço-temporais mais abrangentes. Nesse sentido, novos estudos sobre monitoramento de fenômenos hidrometeorológicos e hidroclimáticos com correspondentes medições em diferentes escalas devem ser incentivados para melhor compreender os processos de agregação e desagregação dos mecanismos físicos atuantes na escala de uma bacia hidrográfica.
Downloads
Literaturhinweise
ALLEN, R. G.; TASUMI, M.; TREZZA, R. Satellite-based energy balance for mapping evapotranspiration with internalized calibration (METRIC) – Model. ASCE J. Irrigation and Drainage Engineering, Reston, v. 133, n. 4, p. 380-394, ago. 2007.
BARICHIVICH, J. et al. Recent intensification of Amazon flooding extremes driven by strengthened Walker circulation. Science Advances, v. 4, n. 9, p. eaat8785, set. 2018.
BASTIAANSSEN, W. G. M; MENENTI, R. A.; FEDDES, M.; HOLTSLAG, A. A. M. The surface energy balance algorithm for land (SEBAL): Part 1 formulation. Journal of Hydrology, Amsterdam, v. 212, p. 198–212, dez. 1998.
CAVALCANTE, R. B. L.; PONTES, P. R. M.; SOUZA‐FILHO, P. W. M.; DE SOUZA, E. B. Opposite effects of climate and land use changes on the annual water balance in the Amazon arc of deforestation. Water Resources Research, Washington, v. 55, n. 4, p. 1-18, abr. 2019.
CHAMBERS, J. Q.; ARTAXO, P. Deforestation size influences rainfall. Nature Climate Change, [s.l], v. 7, n. 3, p. 175-176, fev. 2017.
DINKU, T.; FUNK, C.; PETERSON, P.; MAIDMENT, R.; TADESSE, T.; GADAIN, H.; CECCATO, P. Validation of the CHIRPS satellite rainfall estimates over eastern Africa. Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society, Chichester, v. 144, p. 292-312, abr. 2018.
EAGLESON, P. S. Ecohydrology: A Darwinian Expression of Vegetation Form and Function. Cambridge: Cambridge University Press, 2002.
GETIRANA, A. C. V; RONCHAIL, J.; ROTUNNO FILHO, O. C.; ESPINOZA, J. C. V. Assessment of different precipitation datasets and their impacts on the water balance of the Negro River basin. Journal of Hydrology, Amsterdam, v. 404, n. 3-4, p. 304-322, jul. 2011.
GLOOR, M. et al. Intensification of the Amazon hydrological cycle over the last two decades: AMAZON HYDROLOGIC CYCLE INTENSIFICATION. Geophysical Research Letters, v. 40, n. 9, p. 1729–1733, 16 maio 2013.
KENDALL M. G. Rank Correlation Methods. London: Charles Griffin, 1975.
KHANNA, J.; MEDVIGY, D.; FUEGLISTALER, S.; WALKO, R. Regional dry-season climate changes due to three decades of Amazonian deforestation. Nature Climate Change, [s.l], v. 7, n. 3, p. 200-204, fev. 2017.
LE PAGE, Y.; MORTON, D.; HARTIN, C.; BOND-LAMBERTY, B.; PEREIRA, J. M. C.; HURTT, G.; ASRAR, G. Synergy between land use and climate change increases future fire risk in Amazon forests. Earth System Dynamics, Göttingen, v. 8, n. 4, p. 1237-1246, dez. 2017.
LUIZ SILVA, W.; XAVIER, L.N.R.; MACEIRA, M. E. P.; ROTUNNO FILHO, O. C. Climatological and hydrological patterns and verified trends in precipitation and streamflow in the basins of Brazilian hydroelectric plant. Theoretical and Applied Climatology, v. 137, n. 1, p. 351-373, 2019.
MANN H. B. Nonparametric tests against trend. Econometrica: Journal of the econometric society, Malden, v. 13, n. 3, p. 245-259, jul. 1945.
MARENGO, J. A.; BETTS R. Riscos das mudanças climáticas no Brasil. Análise conjunta Brasil-Reino Unido sobre os impactos das mudanças climáticas e do desmatamento na Amazônia. São Paulo: CCST-INPE; 2011.
MOLINA, R. D.; SALAZAR J. F.; MARTÍNEZ J. A.; VILLEGAS J. C.; ARIAS P. A. Forest‐induced exponential growth of precipitation along climatological wind streamlines over the Amazon. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, Washington, v. 124, n. 5, p. 2589-2599, fev. 2019.
PANDAY, P. K.; COE, M. T.; MACEDO, M. N.; LEFEBVRE, P.; CASTANHO, A. D. A. Deforestation offsets water balance changes due to climate variability in the Xingu River in eastern Amazonia. Journal of Hydrology, Amsterdam, v. 523, p. 822-829, abr. 2015.
PEEL, M. C.; FINLAYSON, B. L.; MCMAHON, T. A. Updated world map of the Köppen-Geiger climate classification. Hydrology and Earth System Sciences, Göttingen, v. 11, n. 5, p. 1633-1644, out. 2007.
PIELKE, R. A. Land use and climate change. Science, [s.l], v. 310, n. 5754, p. 1625-1626, dez. 2005.
RODRIGUEZ, D. A.; TOMASELLA, J; LINHARES, C. Is the forest conversion to pasture affecting the hydrological response of Amazonian catchments? Signals in the Ji‐Paraná Basin. Hydrological Processes, Chichester, v. 24, n. 10, p. 1254-1269, 2010.
SALATI, E.; LOVEJOY, T. E.; VOSE, P. B. Precipitation and water recycling in tropical rain forests with special reference to the amazon basim. Environmentalist, [s.l], v. 3, n. 1, p. 67-72, mar. 1983.
SALATI, E.; CAMPANHOL, T.; VILLA NOVA, N. Tendências das variações climáticas para o Brasil no século XX e balanços hídricos para cenários climáticos para o século XXI. Relatório 3. Brasília: Ministério do Meio Ambiente, 2007.
SANTOS, I. A.; BUCHMAN, J. Uma Revisão Qualitativa Enfatizando Aspectos Climáticos da Amazônia e da Região Nordeste do Brasil. Anuário do Instituto de Geociências, Rio de Janeiro, v. 33, n. 2, p. 9-23, 2010.
SCHIELEIN, J.; BÖRNER, J. Recent transformations of land-use and land-cover dynamics across different deforestation frontiers in the Brazilian Amazon. Land use policy, [s.l], v. 76, p. 81-94, maio 2018.
SENAY, G. B.; BOHMS, S.; SINGH, R. K.; GOWDA, P. H.; VELPURI, N. M.; ALEMU, H.; VERDIN, J. P. Operational evapotranspiration mapping using remote sensing and weather datasets: a new parameterization for the SSEB approach. Journal of the American Water Resources Association, Malden, v. 49, n. 3, p. 577-591, maio 2013.
SHANNON, C. E. A mathematical theory of communication. The Bell System Technical Journal, [s.l], v. 27, n. 3, p. 379-423, jul. 1948.
SOUZA, V. A. S. DE, MOREIRA, D. M., ROTUNNO FILHO, O. C., RUDKE, A. P., ANDRADE, C. D., & DE ARAUJO, L. M. N. Spatio-temporal analysis of remotely sensed rainfall datasets retrieved for the transboundary basin of the Madeira River in Amazonia. Atmósfera, Cidade do México, v. 35, n.1, p. 39–66, 2021.
SPRACKLEN, D. V.; BAKER, J. C. A.; GARCIA-CARRERAS, L.; MARSHAM, J. H. The Effects of Tropical Vegetation on Rainfall. Annual Review of Environment and Resources, Palo Alto, v. 43, n. 1, p. 193-218, out. 2018.
SPRACKLEN, D. V.; GARCIA-CARRERAS, L. The impact of Amazonian deforestation on Amazon basin rainfall. Geophysical Research Letters, Washington, v. 42, n. 21, p. 9546-9552, nov. 2015.
VARIKODEN, H.; PREETHI. B.; REVADEKAR, J. V. Diurnal and spatial variation of Indian summer monsoon rainfall using tropical rainfall measuring mission rain rate. Journal of Hydrology, Amsterdam, v. 475, p. 248-258, dez. 2012.
VILLAR, E. J. C. et al. Spatio-temporal rainfall variability in the Amazon basin countries (Brazil, Peru, Bolivia, Colombia, and Ecuador). International Journal of Climatology, [s.l.] v. 29, n. 11, p. 1574-1594, 2009.
WAN, Z.; LI, Z. L. A physics-based algorithm for retrieving land-surface emissivity and temperature from EOS/MODIS data. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, Piscataway, v. 35, n. 4, p. 980-996, jul. 1997.
WANG, X.; EDWARDS, R. L.; AULER, A. S.; CHENG, H.; KONG, X.; WANG, Y.; CRUZ JÚNIOR, F. W.; DA DORALE, J. A.; CHIANG, H-W. Hydroclimate changes across the Amazon lowlands over the past 45,000 years. Nature, Londres, v. 541, n. 7636, p. 204-207, jan. 2017.
WANG, X.-Y. et al. The strengthening of Amazonian precipitation during the wet season driven by tropical sea surface temperature forcing. Environmental Research Letters, v. 13, n. 9, p. 094015, 2018.
WANG, Z.; KIM, Y.; SEO, H.; UM M.; MAO J. Permafrost response to vegetation greenness variation in the Arctic tundra through positive feedback in surface air temperature and snow cover. Environmental Research Letters, Bristol, v. 14, n. 4, p. 044024, abr. 2019.
ZEMP, D. C.; SCHLEUSSNER, C. F.; BARBOSA, H. M.; HIROTA, M.; MONTADE, V.; STAAL, A.; WANG-ERLANDSSON, L.; RAMMIG, A. Self-amplified Amazon forest loss due to vegetation-atmosphere feedbacks. Nature communications, Londres, v. 8, n. 1, p. 1-10, mar. 2017.
Veröffentlicht
Zitationsvorschlag
Ausgabe
Rubrik
Lizenz
Copyright (c) 2022 Ciência Florestal
Dieses Werk steht unter der Lizenz Creative Commons Namensnennung - Nicht-kommerziell 4.0 International.
A CIÊNCIA FLORESTAL se reserva o direito de efetuar, nos originais, alterações de ordem normativa, ortográfica e gramatical, com vistas a manter o padrão culto da lingua, respeitando, porém, o estilo dos autores.
As provas finais serão enviadas as autoras e aos autores.
Os trabalhos publicados passam a ser propriedade da revista CIÊNCIA FLORESTAL, sendo permitida a reprodução parcial ou total dos trabalhos, desde que a fonte original seja citada.
As opiniões emitidas pelos autores dos trabalhos são de sua exclusiva responsabilidade.