Um grupo de pesquisadores da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp) desenvolveu um algoritmo capaz de projetar o futuro da vegetação amazônica, apresentando cenários com as transformações da floresta causadas pelas mudanças climáticas.
Um dos resultados mostra que um clima mais seco na região, com redução de 50% na precipitação, poderia aumentar a diversidade, mas com menores taxas de armazenamento de carbono.
Isso porque haveria um aumento do armazenamento de dióxido de carbono (CO2) nas raízes da vegetação em detrimento da absorção pelas folhas e troncos, que possuem maior capacidade de acúmulo. Levando em consideração diferentes situações, os cientistas calcularam que a absorção poderia ser entre 57,48% e 57,75% menor em comparação com as condições climáticas normais.
Primeiro algoritmo exclusivamente brasileiro do gênero, recebeu o apelido de CAETÊ, que na língua tupi-guarani significa “mata virgem”. O nome vem da sigla Modelo de avaliação de características funcionais de carbono e ecossistema (em tradução livre: modelo para avaliação de carbono funcional e características ecossistêmicas). Seus primeiros resultados são descritos em artigo publicado na revista científica Modelagem Ecológica.
O CAETÊ simula fenômenos naturais por meio de equações matemáticas alimentadas por dados de condições ambientais, como chuva, incidência solar e níveis de CO2. Com essas informações, o algoritmo responde qual pode ser a taxa de fotossíntese em determinadas condições ou em que parte a planta armazenará mais carbono (raízes, folhas ou troncos). Por meio dessas informações, é possível chegar à quantidade de carbono que a floresta pode armazenar e em que ponto a vegetação nativa não se recupera mais.
“O principal resultado da pesquisa foi mostrar que a inclusão da diversidade nos modelos de vegetação melhora a capacidade de projeção frente às mudanças climáticas, aumentando a credibilidade. E o segundo ponto, um resultado inesperado, mostra que, após aplicar uma redução de 50% na precipitação, houve um aumento na diversidade de estratégias vegetais, mas com menor remoção de carbono da atmosfera. Isso pode ter um resultado diferente na mitigação das mudanças climáticas. Nesse caso, o aumento da diversidade pode não indicar necessariamente um balanço positivo”, diz. Bianca Fazio Riusprimeira autora do artigo e doutoranda do Instituto de Biologia (IB) da Unicamp.
Rius recebe apoiar da FAPESP, que também financiou o estudo por meio Bolsa O João Paulo Darela Filho É de AmazonFACEum programa de pesquisa que estuda, por meio de experimentos de campo, como o aumento do CO2 atmosférico afeta a floresta amazônica, sua biodiversidade e Serviços ecossistêmicos (conheça aqui: amazonface.unicamp.br/#).
O pesquisador faz parte do Laboratório de Ciências do Sistema Terrestrecoordenado pelo professor Davi Montenegroque orientou o estudo.
“Com o CAETÊ, ao mesmo tempo em que buscamos melhorar a representação da enorme diversidade biológica da maior floresta tropical do mundo, também criamos um incentivo à coleta de dados em campo, ainda necessária para esse tipo de modelo “, ele explica. Lapola à Agência FAPESP.
O professor foi um dos brasileiros que, ao lado de outros 34 cientistas de instituições nacionais e internacionais, assinou artigo que saiu na capa da revista Ciência, no início deste ano, mostrando que cerca de 38% da área atual da Amazônia sofre algum tipo de degradação causada por quatro fatores – incêndios, extração seletiva de madeira (em sua maioria ilegal), efeitos de borda (que são alterações em regiões de floresta próximo a zonas desmatadas) e secas extremas. O resultado é que as emissões de carbono derivadas da perda gradual da vegetação são equivalentes ou até maiores do que as registradas pelo desmatamento (Leia mais em: agencia.fapesp.br/40568/).
Vantagens e desvantagens
Os modelos de vegetação têm sido amplamente utilizados para explorar o destino do balanço de carbono da floresta amazônica sob condições climáticas futuras projetadas. Estudos anteriores já mostravam que nos últimos 40 anos a Amazônia se tornou 1 OC mais quente e ainda teve redução de até 36% no nível de chuva em algumas áreas. Como reflexo do desmatamento, da degradação das plantas e do aquecimento global, a floresta também perdeu sua capacidade de absorver CO2.
Além disso, relatório divulgado em 17 de maio pela Organização Meteorológica Mundial alerta que a temperatura global deve atingir níveis recordes nos próximos cinco anos por causa dos gases causadores do efeito estufa e do fenômeno El Niño, com previsão de redução do regime de chuvas para a Amazônia .
No entanto, os algoritmos atuais são baseados em um pequeno conjunto dos chamados tipos funcionais de plantas (PFT), com sub-representação da diversidade. Com isso, a combinação de características encontradas nos ecossistemas modelo é simplificada dada a complexidade da maior floresta tropical do mundo, gerando cenários limitados ou que superestimam os impactos das mudanças ambientais.
Entre os tipos existentes atualmente estão os modelos dinâmicos globais de vegetação (DGVMs) – softwares que fazem simulações e projeções da dinâmica vegetacional de uma região, incluindo o Jena Diversity (JeDi). Por outro lado, entre as vantagens das simulações está o fato de não dependerem de logística e grandes Investimentos, necessários para a realização de um experimento de campo em larga escala.
Ponto de inflexão
Rius explica que o estudo não foca em espécies. “Usamos a ideia de que cada indivíduo, mesmo indivíduos dentro de uma espécie, pode ser considerado uma espécie de estratégia para lidar com o meio ambiente. As estratégias criadas computacionalmente não pertencem necessariamente a uma determinada espécie”, diz.
A pesquisadora explica que as estratégias representam um conjunto de características das plantas ou de qualquer ser vivo que vão dizer como ele responde ou afeta o meio ambiente. Ou seja, uma planta que se adapta à profundidade da raiz para poder acessar a água em função da altura do lençol freático. Isso pode determinar a sobrevivência e reprodução desses indivíduos, estando atrelado a Serviços ecossistêmicos, como a capacidade de absorver carbono ou gerar umidade para o ciclo das chuvas.
“O que vimos com o clima ficando mais seco foi uma mudança na ocorrência de tipos de estratégias de vida na Amazônia. Observamos um aumento na ocorrência de estratégias semelhantes às do Cerrado. É como se o Cerrado estivesse entrando na floresta, resultado que outras obras já trouxeram”, acrescenta Rius.
Os cientistas destacam que a pesquisa com o CAETÊ trouxe mais evidências de que a inclusão da variabilidade e da diversidade pode ter implicações na modelagem do chamado “ponto de virada” da Amazônia, quando a vegetação natural não consegue mais se recuperar. Um dos primeiros artigos que trata do tema foi assinado pelos pesquisadores Thomas Lovejoy (1941-2021), biólogo que cunhou o termo “diversidade biológica”, e Carlos Nobreco-presidente do Painel Científico da Amazônia, destacando a importância do ciclo hidrológico da floresta tropical não só para o Brasil, mas também para a América do Sul e outras regiões.
Por meio da evapotranspiração, a floresta garante umidade durante todo o ano, o que contribui, por exemplo, para chuvas em partes da bacia do rio da Prata, especialmente no sul do Paraguai, Brasil, Uruguai e centro-leste da Argentina.
Histórico
O CAETÊ começou a ser criado em 2015 com base no modelo de ecossistema CPTEC-PVM2, que teve Lapola como um dos envolvidos no desenvolvimento inicial.
“A maioria dos modelos de vegetação representa a Amazônia com dois ou três tipos de estratégias. A proposta era incluir maior diversidade. Vamos continuar a desenvolvê-lo, porque um modelo nunca está pronto”, afirma Rius.
Nessa linha, a doutoranda do IB da Unicamp Bárbara Cardeli juntou-se ao grupo e está trabalhando no modelo para incluir um módulo para quantificar os Serviços ecossistêmicos. “A ideia é que, de forma simples, seja possível ver através de alguns processos, por exemplo, como as estratégias de vegetação alocam carbono, quais Serviços ecossistêmicos são assegurados ou não. Queremos incluir dados numéricos, valores, como esses Serviços estão sendo oferecidos”, diz Cardeli.
Na visão dos pesquisadores, o CAETÊ pode se tornar uma ferramenta que forneça dados para a tomada de decisões e a construção de políticas públicas voltadas para o mercado de carbono. Durante a Conferência das Nações Unidas sobre Mudança do Clima (COP26), o Brasil assumiu o compromisso de reduzir as emissões de carbono do país em 50% até 2030 em relação aos dados de 2005 e neutralizá-las até 2050.
O artigo Maior diversidade funcional melhora a modelagem do armazenamento de carbono da floresta amazônica pode ser lido em: www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0304380023000510?via%3Dihub#preview-section-snippets.
Originalmente publicado em https://agencia.fapesp.br/algoritmo-brasileiro-busca-projetar-futuro-da-floresta-amazonica-e-prever-mudanca-de-captacao-de-co2/41424/