O objetivo geral do projeto é estimar os efeitos da perda florestal na precipitação local/regional e na duração da estação chuvosa na Amazônia brasileira, tanto para o período histórico (2000 a 2022) quanto para o futuro (até 2050). Especificamente, o projeto busca: a) Construir mapas da perda florestal na Amazônia no período entre 2000 e 2022; b) Analisar raio de influência ideal que determina o impacto da perda florestal não-local na precipitação; c) Avaliar os impactos históricos (2000-2022) da perda florestal nos níveis de precipitação locais e regionais; d) Calcular o início, fim e a duração da estação chuvosa para o período entre 2000 e 2022; e) Modelar a precipitação em função da perda de floresta futura e o início, fim e a duração da estação chuvosa para o período entre 2023 e 2050. Projeto financiado pela Conservation International do Brasil.

Os ecossistemas fornecem serviços essenciais para a estabilidade climática. A interação entre a cobertura e o uso da terra e a atmosfera desempenha um papel fundamental na regulação do clima global. No entanto, quando os padrões de uso e cobertura da terra são modificados, os ecossistemas não conseguem realizar suas funções com todo o seu potencial, podendo acarretar em impactos significativos nas condições climáticas. Diante disso, é necessário entender como a vegetação regenerada, em comparação com a natural, pode afetar o clima, bem como o histórico e a proximidade de usos e coberturas da terra impactar a vegetação ao longo dos anos na Amazônia e, consequentemente, sua capacidade de regular o clima. Este trabalho tem como objetivo utilizar dados de precipitação, temperatura, evapotranspiração e uso/cobertura da terra para detectar a influência da cobertura vegetal no clima, bem como investigar o impacto do histórico do uso da terra e da proximidade de usos e coberturas da terra nas características da vegetação secundária. Será aplicada uma modelagem matemática mista para estimar o efeito médio da área ocupada por cada cobertura (vegetação primária e secundária) e a variabilidade não explicada por essa variável na precipitação, evapotranspiração e temperatura. Além disso será empregado o método Approximate Bayesian Inference using Integrated Nested Laplace Approximations (INLA) para mapear a distribuição espacial da influência da proximidade entre os diferentes usos da terra e a VS nas variáveis climática. A partir dos resultados deste trabalho espera-se contribuir para a compreensão dos impactos ambientais provocados pelas modificações dos ecossistemas e no desenvolvimento de políticas conservacionistas para tomada de medidas quanto a preservação dos ecossistemas florestais.

Em um mundo que enfrenta uma emergência climática, os eventos extremos quentes, como temperaturas extremas, ondas de calor e secas têm se tornado cada vez mais frequentes e intensos em várias partes do globo. A Região Sul do Brasil não é exceção a esse cenário, assim demonstrado pelos impactos significativos causados pelos eventos de seca e estiagem na agricultura. Ainda, as ondas de calor e temperaturas extremas são mais danosas à população que reside nessa região devido a suscetibilidade ao calor. Diante disso, reconhece-se a importância de investigar possíveis tendências sob a perspectiva não estacionária, devido aos efeitos das mudanças climáticas. Embora a função de distribuição generalizada de valores extremos (GEV) tenha sido amplamente utilizada nesse contexto, a sua aplicação em índices climáticos extremos de temperatura e de índices de seca é pouco difundida. O presente projeto propõe, portanto, analisar e projetar possíveis tendências de eventos extremos associados à seca e temperaturas extremas para a Região Sul do Brasil através de índices climáticos sobre uma perspectiva não estacionária. Os índices serão definidos de acordo com base no Expert Team on Climate Change Detection and Indices, incluindo índices desenvolvidos para avaliar os impactos nos principais cultivos agrícolas da região. A análise utilizará os dados meteorológicos presentes no Brazilian Daily Weather Gridded Data. O comportamento das séries temporais será avaliado por meio de modelos estacionários e não estacionários da GEV, inserindo uma dependência linear em relação ao tempo nos parâmetros de localização e escala, enquanto o de forma permanece constante. A eficácia dos modelos e a detecção de tendências nas séries temporais serão avaliadas através dos testes estatísticos Deviance e Mann-Kendall. Por fim, a recorrência desses eventos extremos será determinada pela análise de diferentes tempos de retorno.

As mudanças de uso e cobertura do solo geram impactos climáticos locais e globais, prejudicando os ecossistemas e afetando atividades econômicas. No Brasil, esse fenômeno se intensificou principalmente pela expansão agropecuária nas últimas décadas, que hoje ocupa uma parte significativa do país. Entretanto, isso causa efeitos adversos ecológicos e econômicos, afetando, entre outros fatores, o regime de precipitação em alguns locais, como observado na região amazônica. Dito isso, há a necessidade de analisar se esse efeito se reflete também no Cerrado, região relevante para a agricultura, na geração de energia, e na biodiversidade. Compreender esses impactos é fundamental para um futuro sustentável do bioma, com menores perdas econômicas e ambientais, contribuindo também para aumentar sua proteção, visto que a legislação atual ainda é insuficiente. Logo, esse projeto objetiva analisar os efeitos das mudanças de uso e cobertura do solo no regime de precipitação do Cerrado, avaliando os impactos nos totais anuais, sazonais e na duração da estação chuvosa. Para isso, serão usados dados de uso do solo provenientes da Coleção 8 do Projeto de Mapeamento Anual do Uso e Cobertura da Terra no Brasil (MapBiomas), com resolução espacial de 30 metros, e dados anuais divididos em categorias de uso do solo, para o período de 1985 a 2022. Os dados climáticos serão obtidos do Climate Hazard InfraRedPrecipitation with Station data (CHIRPS), com resolução espacial de 0.05º e temporal diária, a partir de 1981. Com isso, serão calculadas as datas de início e fim das estações chuvosas, através do método Anomalous Accumulation, obtendo então o período das estações e a duração delas. Para modelar as relações entre as variáveis, serão utilizados Modelos Lineares Mistos, utilizando a fração de pixel das categorias de uso do solo como efeitos fixos, e os anos como efeitos aleatórios. Esses modelos terão as variáveis do regime de precipitação como variáveis de resposta, sendo elas a precipitação total anual, sazonal e a duração da estação chuvosa.

A resiliência da floresta Amazônica às mudanças climáticas e ao uso da terra é base para manutenção da biodiversidade e do clima local, mas atividades antrópicas têm contribuído cada vez mais para a diminuição desta resiliência. O desmatamento da floresta Amazônica tem capacidade de alterar o regime de chuvas da região. Porém, nas regiões que são desmatadas para fins agrícolas e posteriormente são abandonadas pode crescer um novo tipo de vegetação que recebe o nome de floresta secundária. Contudo, o desmatamento das florestas secundárias tem crescido ao longo dos anos devido aos poucos critérios de legislação, uma vez que não existe monitoramento e proteção das regiões de florestas secundárias, impedindo que elas excedam mais de 10 anos de idade. Por meio da utilização da pesquisa fundamental de Malhi et al. 2009, é possível relacionar precipitação e déficit hídrico ao equilíbrio bioclimático típico de florestas úmidas, florestas sazonais ou savanas, o que possibilita avaliar o potencial que as atividades antrópicas têm em impactar o equilíbrio clima-vegetação, bem como o papel da vegetação secundária no equilíbrio bioclimático. Até o momento não há estudos que avaliem o potencial de transição bioclimática considerando a regeneração florestal, oriunda do desenvolvimento da floresta secundária. Com isso, o objetivo deste trabalho é realizar uma avaliação bioclimática do crescimento da floresta secundária na Amazônia. Serão utilizados conjuntos de dados de floresta secundária, precipitação, evapotranspiração e déficit hídrico climatológico de alta resolução espacial e temporal. Os dados de floresta secundária vão ser relacionados com os dados de evapotranspiração, com os dados de precipitação e por fim ao diagrama bioclimático de Malhi et al. 2009. Serão avaliadas, de acordo com o diagrama bioclimático anualmente, as áreas cobertas por vegetação secundária, bem como comparação com áreas desmatadas, com análise específica para anos secos. Tais informações irão ser importantes para auxiliar no desenvolvimento de políticas de conservação do bioma Amazônia, na manutenção das florestas e na tomada de decisões para mitigar os impactos negativos no clima e contribuir para compreender os efeitos do desmatamento e do reflorestamento.

O estado de Minas Gerais é reconhecido como um dos principais produtores de carne bovina (cerca de 2,2 milhões de toneladas) e leite (cerca de 10 bilhões de litros) no Brasil. A pecuária nesse estado realizada majoritariamente em pastagens extensivamente cultivadas. Contudo, cerca de 71% dessas pastagens encontram-se degradadas, o que torna a pecuária em Minas Gerais pouco produtiva, com uma taxa de lotação de uma cabeça de gado por hectare. A qualidade das pastagens além de afetar a produtividade também influencia a composição nutricional da dieta dos animais e, consequentemente, a eficiência de digestão e fermentação dos alimentos no rúmen o que causa um aumento das emissões de metano. A agricultura, pastagens e mudanças no uso do solo correspondem a cerca de 70% das emissões totais de gases do efeito estufa. No Brasil a pecuária leiteira e de corte é a maior atividade emissora, sendo diretamente responsável pela emissão de Metano e Oxido Nitroso, dois dos principais gases responsáveis pelas mudanças climáticas. Para mensuração desses gases em larga escala geográfica comumente são utilizados inventários que consideram os emissores (e.g., pecuária) e as taxas de emissão (e.g., fermentação). Este método apresenta limitações com relação a escala (não permite mensurar em escalas menores que a municipal) e não representa a dinâmica de transporte dos gases na atmosfera. Visando mitigar essas limitações métodos mais modernos foram desenvolvidos, utilizados satélites que permitem avaliar a química da atmosfera em tempo real. Apesar de existirem satélites dessa categoria desde o final dos anos 1990, apenas em 2017 foi possível medir as emissões em terras agrícolas, a partir espectrômetro TROPOMI. O TROPOMI também permite medições da Fluorescência Induzida pelo Sol, que é um sinal eletromagnético fraco emitido por moléculas de clorofila α, com características úteis na caracterização fenológica das plantas, comparativamente aos índices vegetativos. Dessa forma, este estudo terá por objetivo avaliar as emissões de metano e dióxido de nitrogênio das áreas de pastagens destinadas à pecuária para o Estado de Minas Gerais a partir de observações do espectrômetro S5P-TROPOMI dos anos de 2018 a 2022. Visando atingir esse objetivo serão elaborados calendários de desenvolvimento fenológicos para as pastagens do estado de Minas Gerais utilizado dados do TROPOMI. Os dados do fenológicos das pastagens serão então avaliados conjuntamente as emissões do óxido nitroso e metano visando estabelecer possíveis relações. Como resultados desta pesquisa, são esperados três produtos espacialmente explícitos em formato de grande: calendário de desenvolvimento fenológico das pastagens; calendário de desenvolvimento fenológico das pastagens; Produto das emissões de CH4. Assim, espera-se compreender como a dinâmica do desenvolvimento fenológico das pastagens pode impactar nas emissões de N2O, NOx e CH4. Os resultados dessa pesquisa possibilitarão o embasamento para a elaboração de estratégias de políticas públicas no âmbito das mudanças climáticas. Projeto aprovado na Demanda Universal FAPEMIG 2023, com financiamento de R$ 79.420,00.

2021-atual – Sazonalidade da fotossíntese em associação as emissões de metano e dióxido de nitrogênio da agropecuária brasileira