Variabilidade temporal da concentração de metano e relação com o uso da terra no nordeste da Amazônia

• Autor(a) principal: Viana, Laura de Almeida [UNIFESP]
• Data de Publicação: 2023
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UNIFESP
• Texto Completo: https://repositorio.unifesp.br/handle/11600/69948
• topic: Metano; Gases de efeito estufa; Sensoriamento remoto; Amazônia; Mudanças de uso da terra; Methane; Greenhouse gases; Remote sensing; Amazon; Land use changes

O metano (CH4) é considerado o segundo gás do efeito estufa mais importante, perdendo apenas para o vapor d’água. Estudos mostram que o nordeste da Amazônia apresenta altas emissões de CH4 na Bacia Amazônica, região que passou por diversas transformações resultantes da construção da Rodovia Transamazônica e da Usina Hidrelétrica de Belo Monte. O objetivo deste trabalho de conclusão de curso é caracterizar a variabilidade temporal das concentrações de CH4 no nordeste da Amazônia entre 2003 e 2019, investigando associações com mudanças no uso da terra, variáveis meteorológicas e focos de queimadas. Para isso, foram utilizados dados diários de razão de mistura do CH4 na média troposfera (400 hPa) obtida pelo sensor AIRS/Aqua, além de dados de uso da terra, de reanálise de temperatura e precipitação (ERA5) e de focos de queimada. O conjunto de dados foi processado, gerando séries temporais médias e acumuladas das variáveis na área de estudo. Também foram obtidas trajetórias de massa de ar através do modelo Hybrid Single-Particle Lagrangian Integrated Trajectory (HYSPLIT) para investigar gradientes de concentração de CH4 dentro e fora da área de interesse. As análises estatísticas e de regressão multilinear do conjunto de dados foram feitas através do RStudio. As análises revelaram clara tendência de aumento das concentrações de CH4 na área de estudo, apresentando crescimento médio de 4,3±0,3 ppb/ano e R²=0,94. As concentrações também exibiram um padrão sazonal, sendo mais elevadas na estação seca (com uma tendência de 4,9±0,3 ppb/ano) e menores na estação chuvosa (com uma tendência de 3,8±0,3 ppb/ano), ambas com R²~0,90. Comparativamente, as concentrações de CH4 nas estações de background global da Ilha de Ascensão (ASC) e Barbados (RPB) foram maiores do que na área de estudo, com ASC e RPB apresentando tendências de 5,3±0,3 ppb/ano e 6,3±0,4 ppb/ano, respectivamente, ambos com R²=0,94. Foram observadas correlações estatisticamente significativas das concentrações de CH4 com a temperatura máxima diária (correlação positiva) e com a precipitação (correlação negativa). A redução na cobertura de floresta de 84% para 79% representou uma anti-correlação significativa com o CH4 na média troposfera. O modelo de regressão multilinear com dados anuais foi o que melhor representou as observações, enquanto que o modelo obtido com dados diários, apesar de representar bem a componente sazonal de concentração, não foi capaz de representar a tendência de longo. A série temporal de CH4 em ASC foi o preditor mais importante no modelo, sugerindo que a variabilidade de longo prazo de CH4 no nordeste da Amazônia foi majoritariamente influenciada por fatores globais. Acompanhando o caminho típico das massas de ar em março e setembro, à altura de 500 m, observou-se maiores concentrações de CH4 no Oceano em comparação com a área de estudo. Já na altura de 7000 m, nível aproximado das observações de CH4, não foi observado um claro gradiente de concentração na direção das trajetórias. Os resultados sugerem que a floresta pode estar atuando como sumidouro de carbono, apesar de que mais estudos são cruciais para aprofundar a compreensão de sua dinâmica global, tanto na superfície quanto na troposfera.