Mudanças climáticas provavelmente arrancarão mais árvores amazônicas

Um novo estudo descobriu que tempestades mais extremas da mudança climática provavelmente causarão um número maior de grandes eventos de vento na floresta amazônica.

Esta é uma das poucas maneiras pelas quais os pesquisadores desenvolveram uma ligação entre as condições de tempestade na atmosfera e a mortalidade florestal em terra, ajudando a preencher uma grande lacuna nos modelos. “Construir esse vínculo entre a dinâmica atmosférica e os danos na superfície é muito importante em todos a 1012 manualmente os aspectos”, disse Jeff Chambers, cientista sênior do corpo docente do Laboratório Nacional Lawrence Berkeley do Departamento de Energia (Berkeley Lab) e diretor do Next Generation Ecosystem Experiments. (NGEE)-Tropics project, que realizou a pesquisa.

Landsat 8, a cor verde no fundo representa a área florestal. b Densidade do vento em grades de 2,5° × 2,5°. c Linhas de contorno de densidade de vento (contagens por 10.000 km 2) sobre o CAPE médio da tarde com resolução de 0,25°. d Meio da tarde CAPE agregado em grades de 2,5° × 2,5° usando o percentil 90 sobre a grade.

“Não é apenas para os trópicos. É latitude alta, latitude baixa, latitude temperada, aqui nos EUA” Os pesquisadores descobriram que a Amazônia provavelmente experimentará 43% mais grandes eventos de desmonte (de 25.000 metros quadrados ou mais) até o final do século.

A área da Amazônia que provavelmente verá tempestades extremas que provocam grandes ventos também aumentará em cerca de 50%. O estudo foi publicado na revista Nature Communications .

“Queremos saber o que essas tempestades extremas e ventanias significam em termos de balanço de carbono e dinâmica de carbono, e para sumidouros de carbono nas florestas”, disse Chambers.

Enquanto as árvores derrubadas liberam carbono lentamente à medida que se decompõem, a floresta aberta torna-se hospedeira de novas plantas que extraem dióxido de carbono do ar.

“É um sistema complicado e ainda há muitas peças do quebra-cabeça em que estamos trabalhando.

Para responder à pergunta de forma mais quantitativa, precisamos construir as ligações terra-atmosfera nos modelos do sistema terrestre”. Para encontrar a ligação entre o ar e a terra, os pesquisadores compararam um mapa de mais de 1.000 grandes ventos com dados atmosféricos. Eles descobriram que uma medida conhecida como CAPE, a “energia potencial convectiva disponível”, era um bom indicador de grandes descargas. CAPE mede a quantidade de energia disponível para mover parcelas de ar verticalmente, e um alto valor de CAPE geralmente leva a tempestades. Tempestades mais extremas podem vir com ventos verticais intensos, chuvas fortes ou granizo e raios, que interagem com as árvores desde a copa até o solo.

“As tempestades representam mais da metade da mortalidade florestal na Amazônia”, disse Yanlei Feng, primeiro autor do artigo. “A mudança climática tem muito impacto nas florestas amazônicas, mas até agora, grande parte do foco da pesquisa tem sido a seca e o fogo. Esperamos que nossa pesquisa traga mais atenção para tempestades extremas e melhore nossos modelos para trabalhar em um ambiente em mudança devido às mudanças climáticas”. Embora este estudo visse um futuro com altas emissões de carbono (um cenário conhecido como SSP-585), os cientistas poderiam usar os dados projetados do CAPE para explorar os impactos do vento em diferentes cenários de emissões.

Os pesquisadores mapearam mais de 1.000 grandes eventos de vento de 1990 a 2019. Cada uma dessas grandes explosões cobria mais de 25.000 metros quadrados. Ao comparar a localização dos ventos com dados sobre as condições atmosféricas, os pesquisadores descobriram uma relação que pode ser incorporada em futuros modelos climáticos

A relação mapeia a energia potencial convectiva disponível (CAPE) para a densidade de vento e aumento futuro no CAPE simulado por modelos do sistema terrestre sob o cenário de alta emissão a Densidade média do vento em função dos valores do CAPE, calculada a partir dos dados mostrados nas Figs. 1a , c . acima. Os limites dos bins do CAPE foram selecionados para ter o mesmo número de ventos observados em cada bin para evitar ruído nas caudas. As barras de erro (SD) da densidade de vento foram geradas usando 10.000 amostras de bootstrap dos 1012 pontos de vento. Os limites inferior e superior do CAPE bin foram expandidos para um mínimo de 0 e um máximo de infinito com a suposição de que a densidade de vento é semelhante para os valores vizinhos de CAPE. b A área da região amazônica em cada compartimento do CAPE nos últimos 30 anos e nos últimos 30 anos do século. As barras de erro (SD) do CAPE futuro foram geradas usando o CAPE CMIP6 escalado de 2070–2099 a partir de 10 ESMs. c O aumento na área com CAPE acima de 1023 J kg −1 , com pixels laranja representando média 1990–2019 ERA 5 CAPE superior a 1023 J kg −1 e pixels vermelhos representando média escalada 2070–2099 CMIP6 CAPE superior a 1023 J kg −1 . d Aumento médio do conjunto de CAPE do clima atual (1990-2014) para o clima futuro (2070-2099) sob o cenário SSP585. Como os modelos CMIP6 fornecem simulações históricas apenas até 2015, os dados de 2015 a 2020 não estão incluídos. O pontilhado indica regiões onde todos os 10 ESMs concordam com o aumento do CAPE, com o CAPE calculado usando a pressão diária da superfície e perfis atmosféricos em níveis de pressão padrão.

Os pesquisadores agora estão trabalhando para integrar a nova relação floresta-tempestade nos modelos do sistema terrestre . Modelos melhores ajudarão os cientistas a explorar como as florestas responderão a um futuro mais quente – e se elas podem continuar sugando o carbono da atmosfera ou, em vez disso, se tornarão um contribuinte. “Este foi um estudo de mudança climática muito impactante para mim”, disse Feng, que concluiu a pesquisa como pesquisador de pós-graduação no projeto NGEE-Tropics no Berkeley Lab. Ela agora estuda captura e armazenamento de carbono na Carnegie Institution for Science da Universidade de Stanford. “Estou preocupado com o aumento projetado de distúrbios florestais em nosso estudo e espero poder ajudar a limitar as mudanças climáticas. Agora estou trabalhando em soluções para as mudanças climáticas”.