Brasileira é premiada pelo Mulheres Líderes em Aprendizado de Máquina para Observação da Terra

Diretora de Ciência no Instituto de Pesquisa Ambiental da Amazônia (Ipam) e especialista em fogo nos biomas Amazônia e Cerrado, a Dra. Ane Alencar foi premiada, pela passagem do Dia Internacional da Mulher, 8 de março, pelo 2022 Leading Women in Machine Learning for Earth Observation – em português, Mulheres Líderes em Aprendizado de Máquina para Observação da Terra em 2022 -, organizado pela Fundação Radiant Earth, com sede em Washington e São Francisco (EUA). Esta é a primeira vez que a iniciativa nomeia uma pesquisadora latino-americana.

“Me sinto muito honrada em receber esse reconhecimento. Isso é fruto de um trabalho bem importante que temos conduzido ao longo dos anos, estudando o padrão dos incêndios florestais na Amazônia e mais recentemente na rede Mapbiomas”, comemora Alencar, que coordena as plataformas MapBiomas para o bioma Cerrado e o MapBiomas Fogo. Em rede com instituições, universidades e empresas de tecnologia do Brasil e do mundo, o MapBiomas é uma iniciativa pioneira que usa dados de satélite para revelar as principais mudanças de uso da terra no país.

Natural de Belém, no Pará, Ane Auxiliadora Costa Alencar é graduada em Geografia pela Universidade Federal do Pará (UFPA); tem mestrado em Sensoriamento Remoto e Sistema de Informação Geográfica, pela Universidade de Boston; e doutorado em Recursos Florestais e Conservação, pela Universidade da Flórida, ambas nos Estados Unidos. Há mais de duas décadas, seu foco é entender os impactos das mudanças climáticas e da fragmentação florestal causadas pelo desmatamento e pela a ocorrência e aumento dos incêndios florestais na Amazônia brasileira e no Cerrado.

Dra. Ane Alencar em expedição científica que acompanhou combate a incêndios ambientais nos biomas Cerrado, Pantanal e Amazônia, no estado de Mato Grosso, em 2020 (Foto: Ivan Canabrava/lluminati Filmes/IPAM/Woodwell)

Destaque na premiação é o conceito de “Cicatrizes do Fogo”, criado por Alencar, em 1996, ao definir áreas afetadas por incêndios florestais na Amazônia nas imagens de satélite impressas. “Sua descoberta inovadora e mapeamento do fogo na Amazônia”, cita a Radiant Earth, levaram à criação da plataforma MapBiomas Fogo, sistema de validação e refinamento de alertas de desmatamento, com imagens de alta resolução para mapeamento anual das cicatrizes de fogo no Brasil, a partir de 1985.

No Ipam, a diretora coordena iniciativas de desenvolvimento de sistemas de monitoramento de estoque, de perda de carbono florestal e de desmatamento, a fim de subsidiar discussões a respeito de políticas públicas, que fomentem a redução de emissões por desmatamento e por degradação florestal.

Além da brasileira, foram selecionadas pesquisadoras da Austrália, Estados Unidos, Nepal, Rússia, Taiwan e Quênia, cujas contribuições científicas têm impacto global no melhoramento do uso de aprendizado de máquina para observação do planeta e sensoriamento remoto.

“Por essa razão, celebramos as mulheres na vanguarda do ML4EO [Machine Learning for Earth Observation]: aquelas que estão jogando luz em nossos padrões e nos ajudando a tomar decisões baseadas em dados”, ressalta a fundação organizadora do prêmio.

Fotos: Ivan Canabrava/lluminati Filmes/IPAM/Woodwell

Cientistas mapeiam grilagem em florestas públicas na Amazônia

Um novo artigo científico de autores brasileiros, publicado na última segunda-feira (23) na revista “Land Use Policy”, mapeia a grilagem em florestas públicas não-destinadas na Amazônia. Dos 49,8 milhões de hectares de florestas sob responsabilidade estadual e federal, mas ainda não alocados a nenhuma categoria de uso, 11,6 milhões de hectares foram declarados irregularmente como imóveis rurais, de uso particular, no Sistema Nacional de Cadastro Ambiental Rural (CAR). Essa área equivale a dois estados do Rio de Janeiro.

O impacto da grilagem se traduz facilmente em desmatamento. Nessas áreas, os pesquisadores identificaram 2,6 milhões de hectares derrubados até 2018, uma área do tamanho de Sergipe. Tal destruição gerou a emissão de 1,2 bilhão de toneladas de CO2, o principal gás do efeito estufa. Oitenta por cento da área desmatada (2,1 milhões de hectares) apresenta registro no CAR, demonstrando a intenção de uso privado de uma área pública.

Se toda a área registrada até hoje como propriedade privada fosse legalizada, de 2,2 a 5,5 milhões de hectares poderiam ser derrubados nos próximos anos – isso seguindo os limites de desmatamento definidos pelo Código Florestal, quando muitas vezes o desmatamento é maior que o permitido.

Nos últimos anos, a grilagem de florestas não-destinadas aumentou. Em 2019, foi a categoria fundiária onde mais se derrubou floresta na Amazônia, de acordo com dados do sistema de alertas de desmatamento do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (Inpe), o Deter. A tendência se mantém em 2020.

Passo a passo

Para fazer a análise, os pesquisadores primeiro limparam as sobreposições das florestas não-designadas no Cadastro Nacional de Florestas, do Serviço Florestal Brasileiro, que conta com 62 milhões de hectares, com outras áreas na base fundiária da Amazônia. Com isso, chegou-se a 49,8 milhões de hectares de florestas públicas, próxima ao tamanho da Espanha, que ainda não foram destinadas para proteção ou uso sustentável de seus recursos naturais, como previsto na Lei de Gestão de Florestas Públicas, de 2006. Deste quinhão, os estados da Amazônia possuem uma área maior (32,7 milhões de ha) do que o governo federal (17,1 milhões de ha).

A grilagem dessas áreas tem como objetivo frequente a especulação fundiária. “Na Amazônia, observamos a seguinte dinâmica: um grileiro entra na área pública e a registra como dele ou no nome de laranjas; depois desmata a área, coloca algumas cabeças de gado para se dizer pecuarista e tenta de todos os jeitos a regularização, ou espera um desavisado comprar a terra. Uma vez vendida, essa terra entra no sistema de produção agropecuária, e o novo dono e seus produtos carregam esse passivo, enquanto o grileiro passa para a próxima área”, explica o pesquisador Paulo Moutinho, do Instituto de Pesquisa Ambiental da Amazônia (Ipam), um dos autores principais do estudo.

O CAR, como registro de regularidade ambiental da propriedade, autodeclarado pelo ocupante, entra nessa equação como uma tentativa de se forjar uma ocupação regular. Por isso, é preciso barrar a validação desses cadastros falsos no sistema. “Esses registros estão na base de dados do governo. Para atuar contra a ilegalidade, é fundamental que o poder público atue para, no mínimo, avaliar a legalidade da ocupação destas áreas, pois isso é roubo do patrimônio público”, diz Moutinho.

A pesquisadora Claudia Azevedo-Ramos, da Universidade Federal do Pará (UFPA), que liderou o estudo, destaca o papel dessas florestas. “É preciso destinar essas florestas para fins de proteção e uso sustentável. Preservar esses ecossistemas significa respeitar os direitos das populações tradicionais e indígenas, que muitas vezes são expulsos pelos grileiros, além de manter a chuva e o clima estáveis, fundamentais para a produção agrícola na Amazônia.”

A despeito de a legislação brasileira definir categorias potenciais de destinação para as florestas públicas, e resguardar essas áreas como domínio público, os autores destacam que, desde 2019, todos os programas de designação dessas áreas foram desmontadas pelos governos federal e estaduais. “Estas florestas pertencem aos brasileiros. Aos governos, cabe protegê-las e garantir que não sejam entregues à especulação e à usurpação de seus recursos naturais. Preservar as florestas públicas é garantir que a Amazônia mantenha suas funções climáticas e socioambientais, com benefícios para todo o planeta”, explica Azevedo-Ramos.

Foto: Ibama/arquivo

Área desmatada na Amazônia a ser queimada em 2020 pode superar os 4,5 mil km²

Uma área desmatada de pelo menos 4.500 quilômetros quadrados na Amazônia, equivalente a três vezes o município de São Paulo, está pronta para queimar. Resultado da soma do que foi derrubado no ano passado e nos primeiros quatro meses desse ano, e ainda não queimado, essa vegetação no chão pode virar fumaça com a estação seca que começa em junho em mais uma temporada de fogo intensa como observamos em 2019. Se isso ocorrer, o número de internações por problemas respiratórios pode aumentar expressivamente, pressionando ainda mais o sistema de saúde da região, já duramente afetado pela covid-19.

O alerta foi dado nesta segunda-feira (8/6) em uma nota técnica divulgada pelo Instituto de Pesquisa Ambiental da Amazônia (Ipam). Pelos cálculos dos cientistas, se o ritmo acelerado de desmatamento continuar nos próximos meses, quase 9 mil kmpoderão virar cinzas, já que a época mais intensa de derrubada e queima se inicia agora, com a chegada do período seco na região.

“Coibir as queimadas e o desmatamento neste ano, além de uma ação de proteção ambiental, é também uma medida de saúde”, afirma o autor principal da nota, o pesquisador Paulo Moutinho, do Ipam. A preocupação reflete os dados do ano passado, quando os municípios que mais queimaram na Amazônia viram o ar ficar 53% mais poluído, em média, em relação a 2018. Moutinho ainda pondera que “uma não ação dos poderes públicos na prevenção do desmatamento e das queimadas poderá representar perdas de vidas humanas para além das previstas com a pandemia”. “Precaução é a palavra chave agora”, conclui.

Normalmente, anos assim cheios de fumaça levam centenas de pessoas para postos de saúde e hospitais da região. Se isso acontecer em 2020, elas encontrarão leitos ocupados por infectados pelo coronavírus.

“Durante a temporada de fogo, extensas áreas da Amazônia tem qualidade do ar pior que no centro da cidade de São Paulo devido às queimadas. Isso tem forte efeito na saúde, especialmente em crianças e idosos, que são as populações mais vulneráveis”, explicou o físico Paulo Artaxo, da Universidade de São Paulo, que colaborou com o trabalho. “Como a poluição das queimadas viaja por milhares de quilômetros, comunidades isoladas de índios respiram esta atmosfera insalubre, que é muito acima dos padrões de qualidade do ar da Organização Mundial da Saúde.”

Quatro estados concentram 88% da área desmatada e não queimada: Pará (com 42%) dos 4,5 mil km², Mato Grosso (23%), Rondônia (13%) e Amazonas (10%). Olhando com mais cuidado, onze regiões são especialmente preocupantes. Elas devem ser consideradas como prioritárias para ações de comando e controle, especialmente aquelas planejadas pelo governo federal, assim como para o planejamento de atendimento à saúde pelos governos estaduais.

O fogo é o próximo passo no processo de conversão de uma floresta em outro uso da terra, como pasto, explica a diretora de Ciência do IPAM, Ane Alencar, que também assina a nota técnica. “Por isso, quando temos uma taxa de desmatamento alta na Amazônia, a relação com o aumento de focos de calor é direta. Foi o que vimos acontecer em 2019 e, infelizmente, se nada for feito, é o que deveremos ver em 2020, já que a derrubada continua num ritmo elevado.”

Foto: divulgação

Florestas na Amazônia pós-fogo demoram sete anos para recuperar funções

Florestas da Amazônia degradadas pelo fogo recuperam sua capacidade de bombear água para a atmosfera e absorver carbono em sete anos. Mas o que se perdeu de carbono não volta mais. As boas e as más notícias fazem parte de um novo estudo científico publicado por pesquisadores do Brasil, dos Estados Unidos e da Alemanha na revista “Global Change Biology”.

Os cientistas analisaram dados de um experimento conduzido pelo Instituto de Pesquisa Ambiental da Amazônia (Ipam) em uma fazenda em Mato Grosso. Nas áreas que passaram por queimadas controladas, as árvores grandes sobreviventes ao fogo sucumbiram rapidamente nos anos seguintes, porém mais fracas e vulneráveis a doenças e rajadas de vento, especialmente nas bordas da mata.

“Essas feridas na floresta podem deixar cicatrizes permanentes, com menos árvores e carbono”, explica o principal autor do artigo, o brasileiro Paulo Brando, do Ipam. Também nos anos seguintes a composição de espécies mudou, e gramíneas invadiram o local.

A partir do sétimo ano, os cientistas observaram uma mudança no quadro: aquela área retirava tanto carbono da atmosfera e jogava umidade no ar quanto antes do fogo. “Para se recuperar, as plantas trabalham muito rápido, tem muita fotossíntese, por isso tiram muito carbono do ar e transpiram bastante”, explica o pesquisador Michael Coe, do Instituto de Pesquisa de Woods Hole, nos Estados Unidos, um dos autores do estudo. “Mas perdemos o carbono que estava estocado nas árvores mais antigas.”

O resultado mostra a importância de deixar áreas queimadas na Amazônia se recuperarem, o que ajuda a estabilizar o clima local – na região do estudo, sudeste da Amazônia, a estação seca é duas semanas mais longa do que 30 anos atrás. “Poucos estudos documentaram a recuperação da floresta após distúrbios múltiplos, o que ajuda a prever as trajetórias das funções florestais no futuro”, diz a cientista Susan Trumbore, do Instituto Max Planck de Biogeoquímica, coautora da pesquisa.

Brando destaca que é preciso acompanhar as áreas queimadas por mais tempo, para saber se elas vão se recuperar totalmente ou se a vegetação será um híbrido de floresta com gramíneas – o que, por sua vez, deixa a área mais suscetível a novos incêndios.

No Brasil, o fogo é um instrumento usado corriqueiramente para limpar terrenos, antes com floresta, plantio ou mesmo pasto. Na Amazônia, o fogo ocorre naturalmente em determinada área a cada 500 anos, no mínimo. Porém, hoje algumas regiões queimam anualmente ou com poucos anos de diferença devido à ação humana.

O desmatamento e as queimadas são a principal fonte de emissão de gases do efeito estufa no Brasil, o que intensifica as mudanças climáticas.

Foto: Repam (reprodução)

Tempestades de vento intensificam a degradação de florestas na Amazônia

As tempestades de vento são distúrbios que ocorrem naturalmente na Amazônia, porém podem amplificar os impactos na floresta do desmatamento e o fogo. Um artigo científico publicado na revista “Journal of Ecology”, com autoria de cientistas do Instituto de Pesquisa Ambiental da Amazônia (Ipam), explora as sinergias entre a derrubada de florestas, fogo e tempestade de vento como causas da degradação na Amazônia. As áreas mais fragmentadas e as já atingidas previamente por fogo são as que mais sofrem com os efeitos das tempestades de vento.

O estudo quantificou as respostas da vegetação a uma tempestade de alta intensidade que durou cerca de 30 minutos e ocorreu no sul da Amazônia em um experimento de fogo em grande escala em 2012. Os dados coletados antes e após a tempestade indicaram que os danos foram maiores para grandes árvores, em áreas perto da borda da floresta, e em áreas queimadas em anos anteriores.

A área experimental fica na Fazenda Tanguro, em Mato Grosso, onde o Ipam  desenvolve o Projeto Tanguro, e consiste em três parcelas de 50 hectares estabelecidas em 2004, sendo uma que nunca foi queimada (mantida como controle), uma queimada anualmente e outra queimada em intervalos de três anos. Os resultados mostraram que a tempestade de vento podou, quebrou e arrancou árvores. Nas parcelas queimadas anualmente, 13% das árvores foram danificadas; na queimada a cada três anos foram 17% e, na parcela de controle, apenas 8%.

Quatro anos após a tempestade de vento, cerca de 85% das árvores atingidas pelo vento nas áreas queimadas e 57% na parcela controle morreram. Outro estudo, publicado em 2018 com participação de um pesquisador do Ipam, mostrou um aumento na taxa de mortalidade de árvores em florestas tropicais de diversas partes do mundo devido ao aumento da temperatura, secas longas e piores, ventos mais fortes, entre outros fatores.

O pesquisador do Ipam Divino Silvério, que liderou o trabalho, explica que os resultados são importantes por mostrarem alguns dos processos que levam à grande mortalidade de árvores nas florestas atingidas pelo fogo, mesmo vários anos após a ocorrência dos incêndios. “O fogo torna os troncos mais frágeis e mais fáceis de ser quebrados pelo vento”, afirma Silvério. Ao mesmo tempo, prossegue, a passagem do fogo reduz a densidade das árvores e a camada de raízes no solo que dá sustentação aos troncos. Esses processos tornam as árvores remanescentes muito mais expostas aos ventos. “Mesmo ventos não tão intensos já são suficientes para causar o tombamento das árvores”, afirma o cientista.

Silvério diz também que o fogo tende a matar preferencialmente as árvores menores, deixando para trás as árvores maiores – justamente as que ficam mais expostas aos ventos intensos. Uma vez que a maior parte do carbono das florestas está estocado nas árvores grandes, e que estas são atingidas preferencialmente pelos ventos fortes, grande quantidade da biomassa estocada nas florestas é perdida neste processo.

Tudo indica que as alterações climáticas em curso aumentem a frequência e a intensidade de tempestades de vento, assim, a interação deste fator com outros processos de degradação causados pelo homem, colocam em xeque a estabilidade da floresta.

O Projeto Tanguro é um esforço científico com o objetivo de conciliar a produção de alimentos e a integridade ambiental com as mudanças climáticas globais e locais. Ele é composto por um grupo interdisciplinar de pesquisadores, sob a coordenação do Ipam e com a colaboração da Amaggi, cuja Fazenda Tanguro, localizada em Querência (MT), serve como centro de experiências do projeto.

Foto: reprodução

Solo da Amazônia guarda nitrogênio aplicado como fertilizante, mostra pesquisa publicada na ‘Nature’

Um grupo de cientistas descobriu que boa parte do nitrogênio aplicado como fertilizante em plantações de soja e milho na Amazônia fica guardada até seis metros abaixo do solo – mas até quando ainda não se sabe. O estudo, publicado no início de outubro no site Scientific Reports, da revista britânica “Nature”, traz mais informações sobre o que significa intensificar a agricultura na região.

Os pesquisadores, liderados por KathiJo Jankowski, da Agência de Pesquisa Geológica dos Estados Unidos, analisaram o que acontece com o fertilizante aplicado em plantios na Fazenda Tanguro, em Mato Grosso, onde o Instituto de Pesquisa Ambiental da Amazônia (Ipam) coordena trabalhos científicos em ecologia.

Quando até 80 quilos de nitrogênio por hectare são aplicados em plantações de milho, a planta absorve o fertilizante quase totalmente. Quando a quantidade é maior do que isso – 120, 160 e até 200 quilos de nitrogênio por hectare -, a produtividade não sobe e o excedente fica estocado.

A intensificação da agricultura é uma forma de evitar o desmatamento de novas áreas para a produção. Porém, seus impactos ambientais ainda são pouco entendidos, entre eles os decorrentes do uso de mais fertilizantes. O estudo agora publicado traz um pouco mais de conhecimento sobre esse tema.

Os cientistas receiam que, quando o solo saturar, esse nitrogênio atinja os corpos d’água da Amazônia, com consequências ainda desconhecidas para a biodiversidade e o clima.

A preocupação tem razão de ser: nos Estados Unidos, por exemplo, o uso excessivo de fertilizantes na bacia do Mississipi derrubou a qualidade da água nessa região e criou uma zona morta onde o rio desagua, no Golfo do México, que no ano passado atingiu mais de 22 mil quilômetros quadrados – a concentração de nitrogênio e fósforo é tão alta e a taxa de oxigênio, tão baixa que a vida marinha é inviável ali.

Jankowski explica que há diferenças entre a situação americana e a brasileira, como a forma e a quantidade de nitrogênio aplicado na agricultura, assim como o tipo de solo. Contudo, há semelhanças suficientes entre ambos os casos para levantar uma bandeira de atenção, além de um fator determinante para manter a análise constante da situação: o ineditismo de uma prática sendo aplicada num ritmo alto e de forma extensiva por uma região muito grande.

“A conversão (da vegetação nativa) para soja e milho fertilizados com nitrogênio é muito mais recente na Amazônia e no Cerrado do que na bacia do Mississipi. A área de cultivo casado de soja e milho cresceu mais de dez vezes em Mato Grosso desde 2001”, diz Jankowski.

O tipo de solo onde o estudo foi feito, e que funcionou como uma “esponja” para o nitrogênio, é o latosolo intemperizado, formado em locais quentes e úmidos. Ele é o mais comum na transição entre Cerrado e Amazônia, onde a agricultura tem se intensificado nos últimos anos. Em 2015, cerca de 2,3 milhões de hectares da soja da região (ou 68% do total cultivado) e 4,9 milhões do cultivo casado de soja e milho (80% do total) estão nesse tipo de solo.

O pesquisador Christopher Neill, do Centro de Pesquisa Woods Hole, que também participou do estudo, reforça que a maior parte da monocultura da Amazônia tem se expandido sobre um tipo de solo que, até agora, impediu que o excesso de nitrogênio se movesse para rios e córregos. Mas isso não significa passe livre para o uso indiscriminado de fertilizantes.

“Esse sistema de cultivo tem menos de 20 anos na região, e não conhecemos ainda qual é a capacidade de proteção do solo, quanto tempo dura essa proteção ou que acontece se o índice de nitrogênio acumulado for maior do que a capacidade de retenção”, diz o cientista. “Esses resultados sugerem que é possível usar algum grau de fertilizantes na Amazônia, mas essas são as perguntas críticas que determinarão a sustentabilidade ambiental de um modelo mais intensivo de agricultura na região.”

No caso de a quantidade de nitrogênio exceder a capacidade de retenção do solo, a manutenção de matas ciliares é apontado pelos cientistas como fundamental para reduzir o risco de contaminação de rios e córregos. A vegetação, no caso, pode servir como filtro.

Impacto climático

Outro fator ambiental que também preocupa os cientistas é a emissão de óxido nitroso (N2O), um gás com um potencial 300 vezes maior de piorar o efeito estufa do que o gás carbônico, associado ao uso do fertilizante.

Pela medição dos cientistas, apenas 0,23% da quantidade aplicada normalmente vira N2O, uma taxa muito menor do que a observada globalmente. “A grande maioria do fertilizante é consumida pelo milho, que deixa pouco para ser emitido como N2O”, conta Jankowski.

A preocupação vem da escala da produção: extrapolando a medição, o uso do fertilizante nessa região pode equivaler de 8,8% a 14,7% das emissões diretas de N2O no Brasil.

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