SIMULAÇÃO DOS IMPACTOS DAS MUDANÇAS CLIMÁTICAS GLOBAIS NA EVAPOTRANSPIRAÇÃO DE REFERÊNCIA DA BACIA AMAZÔNICA BRASILEIRA

A intensificação do processo de aquecimento do planeta causado pelo aumento na emissão de gases do efeito estufa (GEE) representa inúmeros riscos para os ecossistemas naturais. Mudanças na composição atmosférica podem alterar variáveis climáticas em diversas regiões do planeta, dentre elas a Bacia Amazônica Brasileira (BAB). Considerada a maior bacia hidrográfica do planeta, esta região influencia o clima de outras partes do Brasil e da América Latina. Portanto, alterações na BAB podem acarretar em desequilíbrios ambientais em outras regiões. Dentre os efeitos causadas pelas mudanças climáticas, estão as modificações nos padrões de evapotranspiração, importante reguladora do ciclo hidrológico. Neste artigo simulamos as alterações futuras na evapotranspiração de referência (ETo) na BAB decorrentes de um contínuo aumento nas emissões de GEE (cenário RCP 8.5). Utilizamos a plataforma Dinamica EGO para implementar um modelo espacialmente explícito baseado no método de Penman-Monteith padronizado pela FAO. A validação foi realizada comparando estatisticamente os resultados entre as simulações e as observações. Dessa forma, comprovamos que o modelo representa de forma próxima ao real o processo de evapotranspiração na BAB. A sazonalidade projetada da ETo se manteve estatisticamente similar à observada até o ano de 2050, com o aumento da ETo durante a estação seca e diminuição durante a estação chuvosa. A ETo apresentou um padrão de distribuição espacial com maiores valores na porção leste, se estendendo no sentido norte-sul. Este padrão acompanha a distribuição dos valores de temperatura e saldo de radiação, além de coincidir com o arranjo espacial do desmatamento.  Um forçamento radiativo de 8,5 w/m² em todo o planeta poderá aumentar a ETo na BAB, devido à elevação nos valores de temperatura e saldo de radiação solar. Este aumento é mais evidente na região nordeste se estendendo progressivamente para o sudoeste da bacia. Ao longo do século 21, as futuras alterações nos padrões de ETo podem trazer grandes problemas para as práticas agrícolas e para o abastecimento hídrico na BAB e em outras partes do País. Em suma, as mudanças climáticas globais, refletindo em alterações na ETo em conjunto com o aumento do desmatamento, podem acarretar em uma desregulação do balanço hídrico. Os nossos resultados reforçam a necessidade da adoção de ações governamentais efetivas com o objetivo de mitigar os efeitos das intensas emissões de GE

Impactos do desmatamento na estação chuvosa do sul da Amazônia

Amazonian deforestation is causing notable changes in the hydrological cycle by altering important precipitation characteristics. Past studies presented evidence that deforestation may affect the precipitation seasonality in southern Amazonia. This work provides an integrated research on how decades of deforestation in southern Amazonia have affected the regional rainy season. In Chapter 1, I used daily rainfall time series data from 112 rain gauges and a recent yearly 1-km land use dataset covering the period from 1974 to 2012 to evaluate the effects of the extent of deforestation at different spatial scales on the onset of the rainy season and on the duration of dry spells in southern Amazonia. In Chapter 2, I used daily rainfall data from TRMM 3B42 product and a recent yearly 1-km land use dataset to evaluate the quantitative effects of deforestation on the onset, demise and length of the rainy season in southern Amazonia for a period of 15 years (1998-2012). Additionally, I used Niño4 anomalies, zonal wind data and deforestation data to explain and predict the interannual variability of the rainy season onset. Using rain gauge data, correlation analyses indicate a delay in the onset of 1.2–1.7 days per each 10% increase in deforestation. Analysis of cumulative probability density functions emphasized that the likelihood of rainy season onset occurring earlier than normal decreases as the local deforestation fraction increases. In addition, the probability of occurrence of dry spells in the early and late rainy season is higher in areas with greater deforestation. Using precipitation remote sensing products, onset has delayed ∼0.38±0.05 days per year (5.7±0.75 days in 15 years), demise has advanced 1.34±0.76 days per year (20±11.4 days in 15 years) and the rainy season has shortened by 1.81±0.97 days per year (27±14.5 days in 15 years). Onset, demise and length also present meridional and zonal gradients linked to large-scale climate mechanisms. After removing the effects related to geographical position and year, I also verified a relationship between onset, demise and length and deforestation: Onset delays ~0.4±0.12 day, demise advances ~1.0±0.22 day and length decreases ~0.9±0.34 day per each 10% increase in deforestation. I also presented empirical evidence of the interaction between large-scale and local-scale processes, with interannual variation of the onset in the region explained by Niño4 sea surface temperature anomalies, Southern Hemisphere subtropical jet position, deforestation and their interactions (r2 = 69%, p < 0.001, MAE = 2.7 days). The delayed onset, advanced demise, shorter length of the rainy season and longer dry spell events in highly deforested areas increase the climate risk to agriculture in the region.O desmatamento da Amazônia vem causando mudanças notáveis no ciclo hidrológico, alterando importantes características da precipitação. Estudos anteriores apresentaram evidências de que o desmatamento pode afetar a sazonalidade da precipitação no sul da Amazônia. Este trabalho fornece uma pesquisa integrada sobre como décadas de desmatamento no sul da Amazônia afetaram a estação chuvosa. No Capítulo 1, utilizei dados diários de precipitação de 112 séries temporais advindas de pluviômetros e um recente banco de dados anuais de uso do solo com resolução de 1 km x 1 km englobando o período de 1974 a 2012 para avaliar os efeitos da extensão do desmatamento em diferentes escalas espaciais no início da estação chuvosa e na duração dos veranicos. No Capítulo 2, utilizei dados diários de precipitação TRMM produto 3B42 e o mesmo conjunto de dados anuais de uso do solo para avaliar os efeitos quantitativos do desmatamento no início, fim e duração da estação chuvosa por um período de 15 anos (1998-2012). Além disso, utilizei anomalias do Niño4, dados de vento zonal e dados de desmatamento para explicar e prever a variabilidade interanual do início da estação chuvosa. Utilizando dados advindos de pluviômetros, as análises de correlação indicam um atraso no início da estação chuvosa de ~1,2 a 1,7 dias por cada aumento de 10% no desmatamento. A análise das funções de densidade cumulativa de probabilidade enfatizaram que a probabilidade do início da estação chuvosa ocorrer antes do normal diminui à medida que a fração de desmatamento local aumenta. Além disso, a probabilidade de ocorrência de veranicos no início e no fim da estação chuvosa é maior em áreas com maior desmatamento. Utilizando produtos de precipitação por sensoriamento remoto, o início da estação chuvosa atrasou ~0,38±0,05 dias por ano (5,7±0,75 dias em 15 anos), o fim adiantou ~1,34 ±0,76 dias por ano (20±11,4 dias em 15 anos) e a estação chuvosa se mostrou ~1,81 ± 0,97 dias menor a cada ano (27±14,5 dias em 15 anos). O início, o fim e a duração da estação chuvosa também apresentaram gradientes meridional e zonal ligados a mecanismos climáticos de grande escala. Após remover os efeitos relacionados à posição geográfica e ao ano, também verifiquei uma relação entre o início, fim e duração da estação chuvosa com o desmatamento: atraso no início de ~0,4±0,12 dia, adianto no fim de ~1,0±0,22 dia e decréscimo no comprimento da estação chuvosa de ~0,9±0,34 dia a cada aumento de 10% no desmatamento. Utilizando anomalias de temperatura do Niño4, a posição do jato subtropical do Hemisfério Sul, dados de desmatamento e suas interações, apresentei evidências empíricas da interação entre processos de grande escala e de escala local afetando o início da estação chuvosa na região (r2 = 69%, p <0,001, MAE = 2,7 dias). O atraso no início, o fim precoce, a duração da estação chuvosa mais curta e a maior ocorrência de veranicos em áreas mais desmatadas aumentam o risco climático para a agricultura na região.Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológic

Percentage of deforestation and total annual rainfall for the Amazon arc of deforestation (1980 to 2012)

Annual Precipitation data for Amazon arc of deforestation: We aggregated the monthly precipitation dataset comes from Brazil Gridded Meteorological Data from 1980-2013 Project (Xavier et al., 2015, doi:10.1002/joc.4518) to annual time scale. These data are a gridded time series of monthly millimeters of rainfall from 3625 rain gauge and 735 weather stations across Amazon arc of deforestation at high‐resolution grids of 0.25∘ × 0.25∘ spatial resolution (approximately 28 km at the equator). Percentage of deforestation for the Amazon arc of deforestation: We used the longest agricultural land use database currently available for the region, the Brazilian Historical Agricultural Land Use database (BHALU; Dias et al., 2016) (available at http:// www.biosfera.dea.ufv.br/en-US/banco/uso-do-soloagricolano-brasil-1940-2012---dias-et-al-2016). These maps were originally constructed at 30 m spatial resolution (~1 km × 1 km). The final data are in hectares of each land use category per pixel, which for our database were converted into percentages of deforested land per pixel. Files "Prec_sum_YYYY.tif": Total annual rainfall Files "LU_YYYY.tif": Annual percentage of deforestation where YYYY is the year from 1980 to 2012

Begin of the rainy season and dry spells in Southern Amazon using rain gauges

Daily rainfall time series data from 112 rain gauges and a recent yearly 1-km land use dataset covering the period from 1974 to 2012 to evaluate the effects of the extent of deforestation at different spatial scales on the begin of the rainy season (Bi,j,t) and on the duration of dry spell (DSi,j,t) in southern Amazonia

ALTERAÇÕES FISIOLÓGICAS E BIOMÉTRICAS EM SEMENTES DEMelanoxylon brauna Schott DURANTE A GERMINAÇÃO EM DIFERENTES TEMPERATURAS1

RESUMO Objetivou-se neste trabalho estudar as alterações biométricas e a germinação das sementes de Melanoxylon brauna em diferentes temperaturas. As sementes foram colocadas para germinar nas temperaturas constantes de 10, 25, 30 e 40 °C. Sementes da espécie também foram expostas às temperaturas de 10 e 40 ºC, por períodos de 24, 48, 72 e 96 h, e transferidas para a temperatura de 25 ºC. Foram analisados a porcentagem de germinação, o índice de velocidade de germinação (IVG) e o tempo médio de germinação. Durante a germinação nas temperaturas constantes, avaliaram-se as alterações biométricas do comprimento e a massa de matéria fresca dos eixos embrionários. Nas temperaturas de 25 e 30 ºC, foram verificados 93 e 98% de germinação, respectivamente. Em 10 e 40 ºC, a germinação foi de 5%. O IVG foi significativamente maior a 30 ºC. A embebição das sementes a 10 e 40 ºC, com posterior retorno a 25 ºC, resultou em acréscimos na germinação, em comparação com as temperaturas constantes. O comprimento e a massa de matéria fresca dos eixos embrionários aumentaram contínua e progressivamente durante a embebição

ALTERAÇÕES FISIOLÓGICAS E BIOMÉTRICAS EM SEMENTES DEMelanoxylon brauna Schott DURANTE A GERMINAÇÃO EM DIFERENTES TEMPERATURAS1

RESUMO Objetivou-se neste trabalho estudar as alterações biométricas e a germinação das sementes de Melanoxylon brauna em diferentes temperaturas. As sementes foram colocadas para germinar nas temperaturas constantes de 10, 25, 30 e 40 °C. Sementes da espécie também foram expostas às temperaturas de 10 e 40 ºC, por períodos de 24, 48, 72 e 96 h, e transferidas para a temperatura de 25 ºC. Foram analisados a porcentagem de germinação, o índice de velocidade de germinação (IVG) e o tempo médio de germinação. Durante a germinação nas temperaturas constantes, avaliaram-se as alterações biométricas do comprimento e a massa de matéria fresca dos eixos embrionários. Nas temperaturas de 25 e 30 ºC, foram verificados 93 e 98% de germinação, respectivamente. Em 10 e 40 ºC, a germinação foi de 5%. O IVG foi significativamente maior a 30 ºC. A embebição das sementes a 10 e 40 ºC, com posterior retorno a 25 ºC, resultou em acréscimos na germinação, em comparação com as temperaturas constantes. O comprimento e a massa de matéria fresca dos eixos embrionários aumentaram contínua e progressivamente durante a embebição

PHYSIOLOGICAL AND BIOCHEMICAL CHANGES IN BRAZILIAN PEPPER (Schinus terebinthifolius Raddi) SEEDS DURING STORAGE

ABSTRACT Seed propagation is the standard method of propagation of Brazilian peppertree (Schinus terebinthifolius Raddi); therefore, the study of appropriate conditions of seed storage is of great importance. The aim of this study was to quantify the physiological and biochemical changes that occur in Brazilian pepper seeds under different storage conditions. Seeds were stored at 34, 55, 75, and 93% relative humidity (RH) at 20°C. Samples were collected before storage and every two months for the analysis of moisture content, germination percentage, germination rate, lipid peroxidation, membrane permeability, and activity of enzymes of the antioxidant system. Brazilian pepper seeds remained viable for 12 months when kept at 34 or 55% RH. At 75% RH, seeds lost viability in six months, whereas at 93% RH, seeds deteriorated within two months. Electrical conductivity and lipid peroxidation decreased after eight months of storage under all RH conditions. No relation was observed between loss of physiological quality and lipid peroxidation or membrane permeability. The activity of the enzymes superoxide dismutase, catalase, and ascorbate peroxidase did not vary during storage, regardless of RH