Ecossistemas, impactos de mudanças globais e manejo adaptativo em uma unidade de conservação: harmonização da conservação de um ecossistema altamente ameaçado com o uso de serviços ecossistêmicos (PelD)

• Processo: 16/50481-3
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2018
• Data de Término da vigência: 28 de fevereiro de 2022
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Ecologia
• Acordo de Cooperação: CNPq-PELD
• Pesquisador responsável: Laszlo Karoly Nagy
• Beneficiário: Laszlo Karoly Nagy
• Instituição Sede: Instituto de Biologia (IB). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Bolsa(s) vinculada(s): 19/19219-9 - Ecossistemas, impactos de mudanças globais e manejo adaptativo em uma unidade de conservação: harmonização da conservação de um ecossistema altamente ameaçado com o uso de serviços ecossistêmicos, BP.TT; 18/14639-7 - Ecossistemas, impactos de mudanças globais e manejo adaptativo em uma unidade de conservação: harmonização da conservação de um ecossistema altamente ameaçado com o uso de serviços ecossistêmicos, BP.TT
• Assunto(s): Mudança climática Uso do solo Ecossistemas Impactos ambientais Biogeoquímica Ciclo do nitrogênio Espécies em perigo de extinção Ecossistemas ameaçados Serviços ambientais
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Ecologia | Ecossistemas

Resumo

O foco principal desta proposta consiste em entender como as mudanças globais - em particular mudanças climáticas, mudanças no uso da terra (pressão de desenvolvimento de turismo, demanda por água), deposição atmosférica de N e o manejo de espécies exóticas/invasivas? Mudarão a estrutura de ecossistemas e as funções ecossistêmicas, e consequentemente, o suprimento de serviços ecossistêmicos em uma unidade de conservação. Mudanças climáticas projetadas, com base em modelos de circulação global (26) dificilmente são aplicáveis em escalas regionais, principalmente em áreas montanhosas com efeitos orográficos expressos no clima regional, como nos Andes (27), ou nas montanhas do sudeste do Brasil, fortemente expostas às chuvas do Atlântico. Há uma necessidade de modelos atualizados e de alta resolução para uso na previsão de climas futuros. Nosso primeiro foco específico, assim, irá abordar a calibração de modelos regionais de clima para as montanhas do sudeste do Brasil (?output? De modelos regionais atualizados (Eta) a serem adquiridos do INPE). O segundo foco tratará da deposição atmosférica de N e seu impacto em ecossistemas (composição, estrutura e biogeoquímica). Atualmente, há pouca informação disponível relativa aos impactos de N atmosférico sobre os ecossistemas de montanha, exceto para os Alpes Europeus e para as Montanhas Rochosas, Colorado, EUA. Por meio da combinação de medições de deposição úmida de N de experimentos no campo buscaremos determinar os impactos sobre os ecossistemas (primeiramente em campos de altitude, e em uma segunda instância, em floresta) do PECJ da deposição atmosférica de N (e suas potenciais implicações para o suprimento de serviços ecossistêmicos, tal como sequestro e armazenamento de carbono e qualidade de água). O terceiro foco tratará dos aspectos hidrológicos: será que a eventual supressão do plantio de Pinus spp. afetará o suprimento de água (vazão) e sua distribuição ao longo do ano (aumento na vazão máxima) (28)? De que maneira a vazão do PECl contribui para a diluição da água poluída da cidade de Campos do Jordão? Um outro aspecto da hidrologia a ser avaliado é se o eventual aumento na deposição de N levará para a lixiviação de nitrato e para o aumento da sua concentração nos cursos de água (2, 29). Isto, junto com a perda de outros elementos do ecossistema, será investigado no contexto de biogeoquímica, no âmbito do nosso quarto foco e no foco em relação à otimização de serviços ecossistêmicos. Nosso quarto foco trata, assim, de forma integrada, das interações biofísicas em relação ao funcionamento dos ecossistemas? As trocas entre atmosfera e biosfera, o armazenamento e o fluxo de elementos (C, N, P) na biosfera (solos e vegetação), inclusive perdas para a hidrosfera e a atmosfera. A questão busca entender o funcionamento dos ciclos biogeoquímicos e sua sensibilidade aos distúrbios causados pelas mudanças globais. Uma combinação de coleta de dados de longa duração será integrada com modelagem biogeoquímica (30). Os resultados desta pesquisa serão usados como componentes essenciais na modelagem da dinâmica de vegetação que será nosso quinto foco. Este foco tratará de como características fenotípicas (ecofisiologia, produção primária), e interações bióticas (dinâmica de comunidades, composição) podem responder a futuras mudanças climáticas e a deposição de N atmosférico. Para contemplar os objetivos do quinto foco abordado serão utilizados dados de longo prazo para parametrização e calibração dos modelos: estrutura e composição da floresta, troca de gases, e de ecohidrologia (31). O sexto foco usará uma abordagem que combinará a modelagem do nicho e distribuição (14, 32-34) de espécies (Araucaria angustifolia, a espécie-chave dos ecossistemas do Parque), e de ecossistemas de alta montanha, com uma avaliação de risco a seus habitats (21, 25). Visamos assim entender como fatores ambientais e características de regeneração poderiam mudar a adequação e eficácia da UC PECJ em cenários futuros de clima, biogeoquímica e uso da terra. O sétimo foco será na valoração de serviços ecossistêmicos atuais e futuros (quantidade e qualidade de água, retenção de sedimento/nutrientes, sequestro e armazenamento de carbono, exploração madeireira de espécies exóticas, e uso múltiplo), usando dados gerados pelos trabalhos acima descritos. O foco desta questão é a otimização dinâmica do suprimento/uso de serviços ecossistêmicos em função de mudanças globais. Os resultados desta questão permitirão explorar opções de políticas públicas e incentivos econômicos para maximizar a conservação dos ecossistemas, maximizando os serviços ecossistêmicos que contribuirão para o bem-estar social. Um foco adicional e integral do projeto será a síntese de projetos de pesquisa completados no PECl de natureza autoecológica e sua integração com projetos associados. A intenção é criar uma sinergia futura do PECJ-PELD para que isso sirva após sua implementação como uma plataforma para compartilhar dados e conhecimento para atrair projetos com financiamento próprio que encaixariam no programa PELD. (AU)