Influence of climate, fire and phosphorus in the dynamics of vegetation in the Amazon-Cerrado border simulated with INLAND model

• Autor(a) principal: Silva, Emily Ane Dionizio da
• Data de Publicação: 2015
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: eng
• Título da fonte: LOCUS Repositório Institucional da UFV
• Texto Completo: http://www.locus.ufv.br/handle/123456789/6659
• topic: Ecologia vegetal; Cerrado; Amazônia; Vegetação e clima; Vegetação - Efeito do fogo; Solos - Teor de fósforo; Plantas - Nutrição mineral; Agronomia

Estudos realizados para avaliar os principais fatores responsáveis pela dinâmica da vegetação na Amazônia tais como clima e/ou desmatamento sugerem a possibilidade da floresta Amazônica não resistir a uma eventual mudança do regime de chuvas, e ser transformada em um ecossistema de vegetação mais esparsa, do tipo savana, o que deu origem ao termo “Savanização da Amazônia”. Parte destes estudos iniciais no entanto utilizavam apenas cenários de climas futuros, negligenciando na maior parte das vezes o efeito do fogo, e principalmente o efeito da limitação nutricional na dinâmica da vegetação. Recentemente, no âmbito da modelagem climática, grandes avanços têm sido realizados na tentativa de se construir modelos que incorporem o efeito da limitação nutricional e do fogo de forma que se possa avaliar e dimensionar os efeitos dos mesmos na vegetação em larga escala. Neste trabalho, o principal objetivo foi avaliar os efeitos isolados e combinados do clima (variabilidade interanual e CO2), fogo (F) e limitação nutricional por fósforo (P) utilizando o modelo de vegetação dinâmica INLAND na transição entre Amazônia-Cerrado. O modelo INLAND é o primeiro modelo brasileiro que permite simular a dinâmica da vegetação incorporando estes fatores. O INLAND caracteriza a vegetação através de tipos funcionais de planta, que combinados de forma diferente dão origem aos biomas. A limitação nutricional no modelo é estabelecida através de uma função linear entre o teor de fósforo total no solo e a capacidade máxima de carboxilação da enzima Rubisco (Vmax). A Rubisco é a principal enzima responsável por regular as taxas de carboxilação nas plantas com mecanismo fotossintético do tipo C3 atuando diretamente na produtividade primária líquida (NPP) e no incremento de biomassa. Dois mapas de Vmáx foram elaborados para serem utilizados como dados de entrada nas simulações, baseados em dados regionais (PR) (medidas de campo) e globais (PG) de teor de P total no solo. No delineamento do experimento numérico, 24 simulações foram realizadas de forma que diferentes combinações entre os fatores clima, P, F e CO2 fossem obtidas. Para validação das simulações, um mapa de índice de área foliar (LAI) MODIS e dados de biomassa foram contrastados com valores simulados pelo modelo INLAND. Os resultados demonstraram que isoladamente, o efeito do fogo sobre a NPP no Cerrado é positivo e maior em relação aos efeitos da limitação nutricional, contrariamente ao que acontece na região Amazônica onde o P atua na diminuição da NPP. O CO 2 por sua vez quando avaliado combinadamente aos efeitos do fogo demonstrou-se como um amenizador, aumentando a NPP na região de transição. Com relação ao clima, o uso de uma variabilidade inter-anual melhorou a representação dos valores de NPP, biomassa e LAI pelo INLAND. Os valores de LAI e biomassa simulados apresentaram boa correlação com os dados observados de forma que o gradiente de vegetação Amazônia - Cerrado conseguiu ser representado. A melhor representação da composição da vegetação pelo modelo INLAND foi quando considerado os efeitos de PG+F+CO2.