Os efeitos de incêndios naturais e das mudanças climáticas globais na distribuição da vegetação na América do Sul Tropical - Um Estudo de Modelagem.
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Elaborou-se um modelo conceitual clima-vegetação-fogo natural (CVFN) para avaliar a sensibilidade e vulnerabilidade da floresta, da savana e da transição floresta-savana a mudanças ambientais globais, na América do Sul tropical. Inicialmente, em condições ambientais atuais, os resultados do modelo CVFN sugeriram que na ausência de incêndios, as florestas tropicais se estenderiam em aproximadamente 200 km para oeste sobre o domínio savânico atualmente observado. Posteriormente, mudanças ambientais na precipitação, temperatura e descargas elétricas foram impostas ao modelo. Essas alterações, que em forma agregada representam as mudanças climáticas esperadas devido ao aquecimento global e ao desmatamento, variam entre um aquecimento de 2°C a 6°C, entre +10\% a -20\% de precipitação, e O a 15\% de aumento no número de raios. As alterações mais críticas na vegetação foram projetadas para o extremo leste da bacia Amazônica, com um alargamento da transição floresta-savana de 150 km para 300 km, com perdas da cobertura arbórea variando entre 20\% e 85\%. Isso significa que $\sim$ 6\% das áreas atualmente cobertas por florestas poderiam potencialmente se transformar em paisagens savânicas abertas (dominadas por gramíneas). O mecanismo que controla essa redução arbórea consiste na combinação de condições climáticas menos favoráveis para árvores e mais atividade de fogo. Adicionalmente, essa análise de sensibilidade previu que o vegetação de caatinga no Nordeste do Brasil poderia potencialmente se tornar um solo descoberto. Por outro lado, a sensibilidade climática a mudanças individuais e concomitantes de cobertura da terra na Amazônia (AMZ), no Cerrado (CER) e no Nordeste do Brasil (NEB) também foi avaliada através de simulações utilizando o MCGA/CPTEC. Os resultados do experimento de aridização do CER não foram conclusivos. Ainda, além dos efeitos locais da "savanização" da AMZ (SAV) e da desertificação do NEB (DES), os quais já foram estudados anteriormente e ratificados neste trabalho, dois novos aspectos foram abordados para ambas áreas: a avaliação de efeitos não-locais e sinérgicos. De acordo com os resultados, os impactos não-locais são importantes para AMZ e NEB, e devem ser incluídos para futuras avaliações da sensibilidade climática. No contexto dos impactos sinérgicos, para a AMZ, o efeito líquido da degradação simultânea SAV e DES (denominado SD) na precipitação poderia ser aproximado pela soma linear dos efeitos locais (SAV) e não-locais (DES). A hipótese de linearidade, no entanto, falha para o NEB: o efeito líquido de SD foi menor que a soma linear das anomalias locais (DES) e não-locais (SAV); processos de sinergia agiram para compensar as anomalias de precipitação, e o efeito líquido foi próximo ao resultado do experimento individual DES.
We used a climate-vegetation-natural fire conceptual model (CVNF) to evaluate the sensitivity and vulnerability of forest, savanna, and forest-savanna transition to environmental changes in tropical South America. Initially, under current environmental conditions, CVNF model results suggested that in the absence of fires, tropical forests would extend westward about 200 km into the presently-observed savanna domain. Then, environmental changes were imposed upon the model in temperature, precipitation and lightning strikes. These changes range from 2°C to 6°C warming, +10\% to -20\% of precipitation changes and 0 to 15\% increase in lightning frequency, which, in aggregate form, mimic the expected future climatic changes in response to global warming and deforestation. The most critical vegetation changes were projected to take place over the easternmost portions of the basin, with a widening of the forest-savanna transition. The transition width would increase from 150 km to about 300 km, with tree cover losses ranging from 20\% to 85\%. This means that $\sim$ 6\% of the areas currently covered by forests could potentially turn into grass-dominated savanna landscapes. The mechanism driving tree cover reduction consists of a combination of less favorable climate conditions for trees and more fire activity. In addition, this sensitivity analysis predicted that the current dry shrubland vegetation of NE Brazil could potentially turn into a bare soil landscape. On the other hand, the climatic effects of individual and concurrent (or combined) land-cover changes in Amazonia (AMZ), Cerrado (CER) and Northeast Brazil (NEB) were also evaluated by simulations using the CPTEC AGCM. The experiment of CER aridization was not conclusive. Moreover, besides the local effects of AMZ "savannization" (SAV) and NEB desertification (DES), which have been studied previously and were ratified here, we addressed two new aspects over both areas: the evaluation of non-local and synergystic effects. According to our results, non-local impacts are markedly important for both AMZ and NEB regions and shoud be considered for future assessments on climatic sensitivity. In the context of the synergystic impacts, for AMZ, the net effect of concurrent SAV and DES (SD) on precipitation could be approximated by a linear sum between the local (SAV) and non-local effects (DES). This linear additivity assumption, however, failed for NEB: the net effect (SD) was weaker than the linear sum between the local (DES) and non-local effects (SAV); synergistic processes acted to compensate the precipitation anomalies, and the net effect was close to the individual DES experiment.
