Análise espaço-temporal dos fluxos de carbono no domínio da floresta tropical sazonalmente seca, caatinga

Abstract

Os estudos da troca de energia nos ecossistemas fornecem informações importantes para a compreensão da produtividade nos ecossistemas. A vegetação é um dos principais elementos da biosfera terrestre sendo responsável pela avaliação e funcionamento da atividade fotossintética, bem como para as trocas de carbono entre os ecossistemas e a atmosfera. Neste contexto, os fluxos de carbono são utilizados para avaliar, planejar e gerenciar os recursos ambientais frente às mudanças climáticas globais, sendo importante entender o comportamento da variabilidade da absorção do carbono em áreas semiáridas, a fim de quantificar e prever os efeitos das alterações climáticas. Este estudo tem por objetivo avaliar e modelar a Produção Primária Bruta, a Produtividade Primária Líquida e a Respiração do Ecossistema no Bioma Caatinga frente às mudanças climáticas. Foram obtidas medições da GPP, NEE e Reco do ano de 2015 em área de caatinga preservada com sensores instalados numa torre micrometeorológica. Os resultados foram apesentados em três diferentes artigos científicos, sendo que no primeiro deles utilizou-se a refletância da superfície do produto MOD09GA derivado do MODIS/TERRA e a refletância de superfície obtida com o OLI - Landsat-8. Foram adquiridas 9 cenas do produto MOD09GA e 6 cenas do OLI - Landsat-8. Foi realizada a seleção de amostras espectrais na imagem (espectros de referência), considerando o ponto espectral do local de coleta. Os modelos de GPP foram construídos a partir das combinações das bandas (ρ350, ρ351, ρ352, ..., ρ2500) e suas transformações (ρ, 1/ρ, ln(ρ), log10(ρ), √ρ, ρ2, eρ). Os desempenhos dos modelos foram avaliados utilizando o coeficiente de correlação de Pearson, o Erro médio quadrático RMSE e o PBIAS. Os resultados apontaram que os modelos calibrados demostraram bom desempenho na previsão da GPP, NEE e Reco com base nas reflectâncias do OLI/Landsat 8 e do MODIS/Terra MOD09GA. No segundo artigo foram exploradas medições realizadas com o espectrorradiômetro portátil FieldSpec HandHeld da Analytical Spectral Devices (ASD). Foram obtidas expressões de regressão envolvendo dados da torre micrometeorológica com os do FielSpec destinados a estimar a GPP, NEE e Reco. Foram aplicadas as reflectâncias do produto MOD09GA e os valores do MOD17A2H. Os resultados apontaram que os modelos desenvolvidos são adequados para estimar a GPP, NEE e a Reco com dados de refletâncias do visível e infravermelho próximo e envolvendo ainda aspectos fenológicos para o ecossistema de Caatinga. No artigo 3 foi realizada a caracterização climática do período de 2015 a 2019 a fim de verificar se os fluxos de carbono acompanharam a sazonalidade climática da região. Os resultados apontaram que os valores médios dos fluxos foram condizentes com os padrões climáticos. Foi avaliado a variação dos fluxos de carbono diário associados as variáveis ambientais (vegetação, relevo e solos), assim também o uso e cobertura do solo para todo o domínio da Caatinga. Foram criados modelos a partir das faixas espectrais observadas em campo e verificadas as estimativas para diferentes ecorregiões da Caatinga. Observou-se que as áreas de altitudes (Complexo Ibiapaba-Araripe e a Chapada Diamantina) obtiveram valores mais altos de GPP, Reco e NEE, e a Depressão Sertaneja Meridional obteve valores baixos para todo o ano de 2015.