Fluxos de radiação, água e carbono em ecossistemas terrestres na Amazônia oriental com base em dados MODIS

• Autor(a) principal: Gabriel de Oliveira
• Data de Publicação: 2016
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do INPE
• Texto Completo: http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m21b/2016/07.15.14.59

O objetivo principal desta pesquisa foi obter estimativas dos componentes do balanço de radiação (Rn), evapotranspiração (ET), produtividade primária bruta (GPP), e eficiência de uso da água (WUE) em escala regional, abrangendo sete bacias na porção leste da Amazônia, entre 2001 e 2013, a partir da utilização de dados do sensor MODIS. Os objetivos específicos incluíram: i) desenvolver uma abordagem para estimativa do Rn e seus componentes sob diversas condições do céu na região amazônica utilizando apenas dados de sensoriamento remoto (MODIS) e reanálise (GLDAS), através da adaptação do modelo SEBAL; ii) calcular a WUE a partir de dados de ET e GPP provenientes dos algoritmos MOD16 e MOD17, respectivamente; iii) analisar a dinâmica espacial e temporal dos fluxos de radiação, água e carbono na área de estudo; iv) avaliar a magnitude e variabilidade temporal dos fluxos de radiação, água e carbono em diferentes tipos de uso e cobertura da terra verificados na região; e v) avaliar os impactos de mudanças de uso e cobertura da terra nos fluxos de energia e carbono. A comparação das estimativas obtidas pelo método proposto para determinação dos fluxos radiativos com observações de torres do LBA mostrou erros médios de $\sim$14 e 13\% para o Rn instantâneo e diário, respectivamente. Os produtos MOD16 (ET) e MOD17 (GPP) apresentaram erros, em média, de $\sim$14 e 30\%, enquanto as estimativas de WUE tiveram um erro médio de $\sim$32\%. A variabilidade espacial do Rn, ET, GPP, e WUE esteve associada principalmente ao gradiente de uso e cobertura da terra ao longo da região. Os maiores valores dessas variáveis foram observados na porção centro-norte (sul do estado do Pará), ao passo que os menores foram verificados na porção centro-sul (norte do estado do Mato Grosso). Isso esteve relacionado ao fato de que o setor centro-norte, mesmo apresentando áreas com forte ocorrência de desmatamento, possui maiores áreas de floresta (primária ou secundária) em relação ao setor centro-sul. Temporalmente, o Rn, ET, GPP, e WUE na área de estudo mostraram um padrão sazonal bem pronunciado, variando com as estações úmida (janeiro a junho) e seca (julho a dezembro) na região. Os ecossistemas de floresta tropical primária (FP), vegetação secundária (VS) e cerrado (CE) apresentaram menores valores de temperatura do ar e da superfície, albedo, radiação infravermelha termal incidente (L$\downarrow$) e emitida (L$\uparrow$), e maiores valores de Rn, GPP, ET, e WUE em relação à soja (SO) e pastagem (PA). O comportamento temporal dos fluxos de radiação, água e carbono nos diferentes ecossistemas terrestres esteve diretamente associado com a sazonalidade climática da região, ou seja, às características intrínsecas aos períodos chuvoso e seco. Tais características influenciaram no comportamento dos parâmetros biofísicos da vegetação e, consequentemente, nos fluxos de superfície. Constatou-se que a conversão de FP para SO possui um maior impacto no clima regional da porção leste da Amazônia na comparação com a alteração de FP para PA. Ainda, foi verificado que, de um modo geral, em ambas as situações (FP para PA e FP para SO) os maiores impactos nas magnitudes dos valores ocorrem durante a estação seca. Em suma, a utilização de dados do sensor MODIS em conjunto com reanálises foi adequada no sentido de quantificar e mapear de maneira consistente a distribuição espacial dos fluxos de radiação, água e carbono na porção oriental da Amazônia durante um período de 13 anos. Esse conjunto de dados possibilitou a aquisição de informações tanto sob o contexto regional quanto sob ecossistemas terrestres específicos existentes nesse setor da região amazônica. Tais informações são extremamente importantes no sentido de melhor compreender o acoplamento entre os ciclos hidrológicos e de carbono na Amazônia, bem como proporcionar um conhecimento mais aprofundado da variabilidade climática nesse ambiente em base regional.