Livro do AmazonFACE explica riscos das mudanças climáticas para a Floresta Amazônica

“O maior risco que essa floresta corre é a falta de conhecimento sobre ela”. A afirmação é do pesquisador da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp) e presidente do comitê científico do Programa AmazonFACE, David Lapola, durante lançamento do livro “Floresta em risco – as mudanças climáticas destruirão a Floresta Amazônica?”, no Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia (Inpa/MCTIC).

A obra do AmazonFACE (Free Air CO2 Enrichiment, sigla em inglês para Enriquecimento por gás carbônico ao ar livre) foi escrita por Lapola e pelo jornalista norte-americano Daniel Grossman, com fotos de João Marcos Rosa e ilustrações de Rogério Lupo. O AmazonFACE é um Programa do Ministério da Ciência, Tecnologia, Inovações e Comunicações (MCTIC) executado pelo Inpa, que busca entender como o funcionamento da floresta amazônica, a maior floresta tropical do mundo, vai responder ao aumento da concentração de dióxido de carbono (CO2), um dos principais gases responsáveis pelo efeito estufa na atmosfera.

“É isso [falta de conhecimento] que assola essa floresta, em vista da mudança do clima; é a gente não saber, ter pouca evidência, pouco estudo e ciência em relação à como a floresta amazônica vai se comportar com relação às mudanças climáticas”, disse Lapola, que é ecólogo com doutorado em modelagem do Sistema Terrestre.

Com uma linguagem acessível ao grande público, a obra explica o problema das mudanças climáticas globais, e detalha a abordagem científica do programa AmazonFACE, sua justificativa, métodos e perguntas científicas. O programa é realizado na Estação Experimental de Silvicultura Tropical ZF-2 do Inpa, 50 quilômetros ao norte de Manaus, na rodovia BR-174 (Manaus/AM-Boa Vista/RR).

Para o jornalista americano, o grande desafio na produção do livro foi trazer o conhecimento relacionado ao AmazonFACE e seu desenho experimental, de uma maneira simples para o para o publico. “Isso demandou muita reflexão sobre o texto do livro. Por exemplo: o experimento não vai simular exatamente como será o futuro, vai simular apenas um aspecto que é a mudança de concentração de gás carbônico na atmosfera, e em cima disso o pessoal do AmazonFACE vai incorporar outras informações de como o clima responde em diferentes processos ecológicos da floresta”, explicou Grossman.

A ideia do livro nasceu de uma conversa comum técnico do Banco Interamericano de Desenvolvimento (BID) com a equipe do programa, dentro de caminhonete no retorno da visita ao sítio experimental. Na ocasião o técnico sugeriu ao programa investir na divulgação daquele conhecimento para o grande público. A equipe abraçou a ideia e foram produzidos um vídeo sobre o projeto, esse livro publicado agora, e a exposição “Amazônia e Mudanças Climáticas: um futuro em fotos, ilustrações e ciência”, que ficou cinco meses em cartaz, no Paiol da Cultura do Inpa. A proposta é levar a exposição para outras cidades do país, como Campinas (SP) e Brasília (DF).

A obra de 64 páginas teve uma primeira tiragem de 500 exemplares, com distribuição gratuita de 20% durante o lançamento no dia 6 fevereiro para aqueles que se inscreveram. O restante será distribuído para universidades e algumas escolas de ensino médio da região amazônica. A versão e-book do livro está disponível no site do programa AmazonFACE.

Savanização

Este ano a hipótese de savanização da Amazônia completará 20 anos. Ela foi
uma das justificativas para a existência do AmazonFACE. Para Lapola, a possibilidade de a floresta amazônica perder 50%, 60% ou até 80% de sua área por causa de mudanças do clima deveria estar deixando os governos dos países amazônicos “de cabelo em pé”, mas não está principalmente por causa das incertezas científicas relacionadas ao possível efeito de fertilização por CO2.

“Então, a floresta está em risco? Está sim, vinte anos se passaram e até hoje o nosso nível de certeza em relação a essa hipótese ainda está ‘no ar’. Por isso destaco a questão das incertezas cientificas, pois quanto mais estudos tivermos, mais vamos reduzir essas incertezas sobre o futuro, e caso um futuro ruim estiver nos aguardando lá na frente, se tivermos um bom nível de conhecimento agora, conseguiremos preparar a sociedade para esse futuro”, alertou o pesquisador.

AmazonFACE

Atualmente o programa tem seu foco em experimentos feitos em arvoretas do sub-bosque da floresta (plantas pequenas de até três metros de altura) em câmeras de topo aberto (uma estrutura metálica com revestimento de polipropileno) de 2,4 metros de diâmetro e 3 metros de altura, que são um passo intermediário para o experimento do tipo “FACE” com árvores adultas, na escala do ecossistema.

A proposta central do programa é construir um aparato experimental de enriquecimento por CO2 ao ar livre, que vai aspergir CO2 na floresta madura por dez anos, por meio de pulverizadores que estarão pendurados em 16 torres de 35 metros de altura, uniformemente espaçadas ao redor do perímetro de cada parcela florestal, para saber como ela reage. Para essa infraestrutura do experimento são necessários pelo menos R$ 6 milhões.

Carlos Alberto Quesada, pesquisador do Inpa e gerente do AmazonFACE: clima mais seco resultará em impactos socioeconômicos muito grandes

Nos últimos 30 a 40 anos, a temperatura média na Amazônia aumentou em média 0.7°C, um impacto relevante grande. Pelas projeções do Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC), a Amazônia terá um aumento na temperatura de 2°C a 6°C até 2100, um cenário que requer preocupação agora e exige melhores previsões do que pode acontecer, segundo os cientistas.

“Isso vai influenciar a floresta, talvez leve a uma grande mortalidade da floresta. Com o clima mais seco e tudo isso podemos ter perda de floresta, impactos na agricultura, na saúde das pessoas, na geração de energia, impactos socioeconômicos muito grandes”, disse o gerente executivo do AmazonFACE, o pesquisador do Inpa Carlos Alberto Quesada.

O mesmo gás que aumenta a temperatura, o CO2, é a base da fotossíntese. Então, o experimento AmazonFACE busca saber se esse gás, que é o substrato para o funcionamento da floresta, se não vai ter um “lado bom também”, que seria tornar a floresta mais resistente a secas, ajudá-la a crescer mais, ou se a “retenção de água nas plantas diminuiria a evapotranspiração, desacelerando o motor hidrológico de reciclagem das chuvas amazônicas, o que acabaria por realimentar a estiagem”. Se encontrar esse “lado bom”, isso daria uma salvaguarda para todos, dando tempo maior de preparação para lidar com as mudanças e os seus impactos.

“A gente quer fazer um experimento no campo em que simule o aumento numa concentração de CO2 na atmosfera que é prevista para ser alcançada com as emissões de gases de efeito estufa pela humanidade entre 2050 e 2100”, explica Quesada. “Isso vai nos ajudar a tentar entender hoje o impacto que mudanças do clima e a elevação de CO2 terá na floresta do amanhã. Aí a gente vai começar a poder se preparar para evitar o impactos socioeconômicos, ter políticas públicas e tentar reverter esses impactos”, completou.

Financiamento e Apoio

Iniciado em 2011, o AmazonFACE envolve diretamente cerca de 50 pesquisadores, bolsistas e estudantes de várias instituições brasileiras e do exterior, mas o número dobra se contadas todas as colaborações mais pontuais. Até o momento o programa já obteve cerca de R$ 7 milhões, incluindo a primeira fase e o início desta fase 1.5, intermediária entre o início do experimento de larga-escala.

Até o momento o programa já recebeu financiamento do MCTIC, BID, Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (Capes), Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Amazonas (Fapeam), Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp), Agência dos Estados Unidos para o Desenvolvimento Internacional (Usaid), Fundação Alemã de Pesquisa (DFG) e Instituto Serrapilheira.

Foto: Cimone Barros/Ascom Inpa

Frequência das enchentes do rio Amazonas aumenta cinco vezes em 100 anos, revela pesquisa

Um estudo recente, com mais de cem anos de registros dos níveis do rio Amazonas, indica um aumento significativo na frequência e magnitude das enchentes nos últimos 30 anos em comparação com os primeiros 70 anos da série temporal. A análise realizada por cientistas sobre as potenciais causas do aumento pode contribuir para previsões mais precisas de inundações na bacia Amazônica, a maior hidrobacia do mundo com quase 20% da água doce.

O estudo “Intensificação recente dos extremos de inundação da Amazônia impulsionada pela circulação reforçada de Walker” foi publicado nesta quarta-feira (19) na revista Science Advances pelos pesquisadores Jonathan Barichivich (Universidade Austral de Chile), Manuel Gloor (Escola de Geografia da Universidade de Leeds – Reino Unido), Philippe Peylin (Escola de Geografia da Universidade de Leeds – Reino Unido – França), Roel J. W. Brienen (Escola de Geografia da Universidade de Leeds – Reino Unido), Jochen Schöngart (Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia), Jhan Carlo Espinoza (Instituto Geofísico del Perú), Kanhu C. Pattnayak (Escola de Geografia da Universidade de Leeds – Reino Unido).

Registros diários dos níveis de água do rio Amazonas são realizados no Porto de Manaus desde o início do século passado. O grupo de estudo analisou 113 anos de registros dos níveis de água, que revelaram um aumento na frequência de cheias e secas severas nas últimas duas a três décadas. Os resultados demonstraram que houve, na primeira parte do século 20, cheias severas com níveis de água que ultrapassaram 29 metros (valor de referência para acionar o estado de emergência na cidade de Manaus) aproximadamente a cada 20 anos. Atualmente, cheias extremas ocorrem na média a cada quatro anos.

As mudanças no ciclo hidrológico da bacia Amazônica tem sido graves, com consequências para o bem-estar das populações no Brasil, Peru e outros países amazônicos. Para o pesquisador e integrante do Grupo de Pesquisa do Inpa Ecologia, Monitoramento e Uso Sustentável de Áreas Úmidas (MAUA), Dr. Jochen Schöngart, a ciência deve fazer uso desse conhecimento atualizado para aperfeiçoar modelos existentes de previsão de cheias na Amazônia Central e servir de subsídio para os tomadores de decisão elaborar políticas públicas, já que terão previsões mais robustas e com certa antecedência.

“Isso permite preparar as populações em áreas urbanas e nas regiões rurais para enfrentar consequências de cheias severas que sempre impactam a qualidade de vida dessas populações”, destaca Schöngart. “As pessoas perdem moradia, sofrem várias doenças, serviços básicos como água potável ficam restritos e a pecuária e agricultura são bastante reduzidas nas várzeas resultando em enormes prejuízos econômicos e sociais para essa parte da sociedade”, completou.

De acordo com o Dr. Jonathan Barichivich, da Universidade Austral do Chile e ex-bolsista de pesquisa da Universidade de Leeds (Reino Unido), o aumento de secas severas na Amazônia tem recebido bastante atenção dos pesquisadores. “Entretanto, o que realmente se destaca no registro ao longo prazo é o aumento da frequência e magnitude das inundações. Cheias extremas na bacia Amazônica têm ocorrido todos os anos, desde 2009 até 2015, com raras exceções”, disse.

Conforme o estudo, o aumento do número de enchentes está relacionado à intensificação da circulação de Walker, um sistema de circulação do ar movido pelo oceano originado pelas diferenças de temperatura e pressão atmosférica sobre os oceanos tropicais. Esse sistema influencia padrões climáticos e pluviométricos em toda a região dos trópicos e além.

Jochen Schöngart, pesquisador do Inpa: conhecimento atualizado deve aperfeiçoar modelos existentes de previsão de cheias e servir de subsídio para políticas públicas (Foto: Luciete Pedrosa/Ascom Inpa)

Mudanças nos oceanos

De acordo com o professor coautor Manuel Gloor, da Escola de Geografia da Universidade de Leeds, esse aumento dramático nas enchentes é causado por mudanças nos oceanos vizinhos, particularmente os oceanos Pacífico e Atlântico e como eles interagem. Ainda segundo Gloor, devido ao forte aquecimento do oceano Atlântico e ao resfriamento do Pacífico no mesmo período, observou-se mudanças na chamada circulação de Walker afetando a precipitação na Amazônia.

“O efeito é mais ou menos o oposto do que acontece durante um El Niño. Ao invés de causar seca, leva a uma maior convecção e precipitação intensa nas regiões central e norte da bacia Amazônica”, explicou Manuel Gloor.

A causa real do aquecimento do Atlântico não está completamente esclarecida. Além da variação natural, o aquecimento global é, no mínimo, parcialmente responsável, mas de maneira inesperada e indireta, de acordo com o estudo. Como resultado do aquecimento dos gases do efeito estufa, cinturões de vento de média a alta latitude no hemisfério Sul se deslocaram mais ao sul, abrindo uma janela de transporte das águas quentes do oceano Índico ao redor do extremo sul da África, através da corrente das Agulhas, em direção ao Atlântico Tropical.

A pesquisa indica que essas enchentes não cessaram ainda. O ano de 2017, que não foi incluído no estudo, registrou novamente o nível de água acima dos 29 metros. Como é esperado que o Atlântico Tropical continue aquecendo mais rápido que o Pacífico Tropical nas próximas décadas, cientistas esperam mais eventos com alto nível de água. Os resultados desse estudo podem auxiliar a prever a probabilidade de enchentes extremas na Amazônia com antecedência e mitigar os impactos para as populações amazônicas rurais e urbanas.

O estudo é resultado de uma oficina internacional que Schöngart organizou com cientistas da Universidade de Leeds, no Inpa, em janeiro de 2016, para fazer uma abordagem do conhecimento atual sobre as mudanças recentes do clima e da hidrologia na bacia Amazônica.

Foto principal: Jochen Schöngart/Inpa

Mudanças climáticas são exibidas em exposição no Paiol da Cultura

Até novembro estará aberta a exposição “Amazônia e Mudanças Climáticas: um futuro em fotos, ilustrações e ciência”, no Paiol da Cultura do Bosque da Ciência, no Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia (Inpa). Iniciada em 11 de setembro, a mostra tem o objetivo de explicar os efeitos das mudanças climáticas no futuro da floresta amazônica para o público, revelando informações sobre os efeitos que o gás carbônico pode ter sobre a cobertura vegetal.

A curadoria é feita pelo artista suíço Marcus Maeder, da Universidade das Artes de Zurique, com fotos de João Marcos Rosa e ilustrações de Rogério Lupo. A exposição é realizada pelo Programa AmazonFace, executado pelo Inpa.

De acordo com o presidente do comitê científico do AmazonFace, o pesquisador da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp) David Lapola, a exposição visa divulgar também o conhecimento sobre o efeito das mudanças climáticas na Amazônia, por meio de estudos científicos e tecnológicos realizados pelo Programa de Pesquisa AmazonFace.

Na exposição estarão expostas cerca de 30 fotos do fotógrafo de natureza João Marcos Rosa, que tem fotolivros publicados e realizou trabalhos para grandes revistas, como a National Geographic. As fotografias mostram o ambiente de trabalho do programa AmazonFace em campo e laboratório. A mostra inclui também alguns desenhos do ilustrador Rogério Lupo, profissional em ilustração botânica e de ecologia de paisagens.

Na exposição, haverá ainda uma estrutura de áudio e vídeo, chamada “Espírito da floresta”, criada pelo artista suíço Marcus Maeder, curador da exposição, a partir de gravações no sítio experimental da AmazonFace. “A realização dessa atividade tem intenção de envolver a sociedade científica, as instituições de pesquisa, as universidades, pesquisadores, professores e estudantes e despertar o interesse pela ciência desenvolvida aqui no Inpa e os seus métodos”, disse David Lapola.

AmazonFace

O AmazonFace é um programa científico que tem como foco a resolução de uma das principais fontes de incerteza em relação ao impacto das mudanças climáticas sobre ecossistemas tropicais: o potencial que o aumento das concentrações atmosféricas de CO2 poderia ter para mitigar os efeitos deletérios das mudanças de temperatura e precipitação nas florestas tropicais, estimulando a produtividade e aumentando a resiliência dessas florestas à seca.

O Experimento de Pesquisa do programa está localizado na Estação Experimental de Silvicultura Tropical ZF-2 do Inpa, a 50 quilômetros ao norte de Manaus, na rodovia BR-174.

O Bosque da Ciência fica na rua Bem-te-vi, s/nº, bairro Petrópolis.

Foto: João Marcos Rosa/AmazonFace

Alterações extremas no regime de seca e cheia podem levar à extinção árvores de igapós, diz pesquisador

Mudança de clima, aumento de temperatura, desmatamentos, queimadas e hidrelétricas são ameaças que podem levar à extinção regional de árvores que só ocorrem nos igapós, áreas alagáveis dos rios de águas pretas da Amazônia. Eventos extremos alteram o regime de cheia e seca (pulso de inundação) desses ambientes vulneráveis, que abrigam cerca de 600 espécies arbóreas que durante milhões de anos se adaptaram para tolerar a inundações sazonais de até dez meses por ano.

O alerta é do pesquisador do Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia (Inpa), Jochen Schöngart, que fez a palestra de abertura do 7º Congresso de Iniciação Científica (Conic) sobre distúrbios naturais e antropogênicos em florestas alagáveis de igapó, em 30 de julho.

Os igapós tem lenta dinâmica por falta de nutrientes nos solos. Para suportar a inundação, as árvores fazem adaptações morfoanatômicas, bioquímicas e fisiológicas, por exemplo, desempenhando um metabolismo anaeróbico durante a fase aquática com reservas de carboidratos que a planta produziu e armazenou durante a fase terrestre (não inundada) para poder tolerar o longo período que ficará inundada.

“Quando essas árvores não saem mais da água, desse ambiente, isso causa mortalidade em grande escala. E nessas topografias você tem espécies endêmicas que são tão bem adaptadas que só ocorrem naquele ambiente e com isso são muito vulneráveis também, como é a Eschweilera tenuifolia, conhecida como macacarecuia ou cuieira”, disse Schöngart, vice-coordenador do Grupo Ecologia, Monitoramento e Uso Sustentável de Áreas Úmidas (Maua).

Conforme o pesquisador, a implementação de usinas hidrelétricas muda o regime hidrológico por armazenar mais água nos reservatórios durante a época chuvosa para liberar essa água na seca para ter uma “produção mais ou menos estável”. O resultado é que os níveis máximos anuais ficam menores e os níveis mínimos anuais ficam mais altos, porque a usina libera mais água durante a seca.

“Isso causa problema para essas espécies arbóreas do igapó, porque elas ficam de repente durante vários anos consecutivos inundados e ultrapassa a capacidade de adaptações dessas espécies resultando em mortalidade de grande escala”, contou o pesquisador, lembrando que Balbina já causou impactos de grande escala pela criação do reservatório que inundou uma área de 4,4 mil quilômetros quadrados.

Pesquisas do Grupo Peld/Mauá mostram que mais de 20 anos depois da usina de Balbina as árvores em florestas de igapó à jusante da barragem continuam morrendo nas topografias mais baixas, aproximadamente 12% dos igapós em até 120 quilômetros depois da barragem são dominadas por árvores mortas, conhecidas como paliteiros. O estudo investigou a conexão entre a represa e as árvores mortas de Macrolobium acaciifolium, conhecida como arapari.

Para futuras instalações de usinas hidrelétricas, o pesquisador sugere que se leve em consideração o reservatório, a região ao redor da usina e as áreas alagáveis à jusante da barragem. Para Schöngart, uma forma de mitigar os impactos é obrigar os operadores das usinas a simular os pulsos de inundação garantindo que as árvores saiam todos os anos durante alguns meses fora da água para renovar suas reservas e evitar a mortalidade em grande escala. “Mas tem de ser implementado na legislação para garantir isso”, disse.

Adaptações

As adaptações ocorrem em diferentes níveis. As morfoanatômicas são formações de raízes adventícias que permitem que a espécie consiga obter água e nutrientes quando o sistema radicular principal já está em condições de solo encharcado ou inundado.

A formação de aerênquima são cavidades de ar dentro do caule e da raiz, e a planta consegue difundir esse oxigênio capturado pelas lenticelas para as raízes e com isso consegue aumentar a concentração dentro da raiz em condições anóxicas (falta de oxigênio) de solo durante a inundação. “Então, ela manda oxigênio capturado da atmosfera pelo tronco para baixo e consegue se manter nessas condições desfavoráveis”, disse o pesquisador.

Foto: Anélia Resende (Maua/Inpa)