AmazonFACE: avaliação dos efeitos do aumento de CO2 atmosférico na ecologia da Floresta Amazônica

• Processo: 23/09046-5
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2025
• Data de Término da vigência: 28 de fevereiro de 2030
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Ecologia - Ecologia de Ecossistemas
• Pesquisador responsável: David Montenegro Lapola
• Beneficiário: David Montenegro Lapola
• Instituição Sede: Centro de Pesquisas Meteorológicas e Climáticas Aplicadas à Agricultura (CEPAGRI). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Município da Instituição Sede: Campinas
• Pesquisadores principais: Carlos Alberto Martinez y Huaman ; Marko Synésio Alves Monteiro ; Sara Adrian Lopez de Andrade ; Simone Aparecida Vieira ; Tomas Ferreira Domingues
• Pesquisadores associados: Adriane Esquivel Muelbert ; Alan James Peixoto Calheiros ; Anete Pereira de Souza ; Anja Rammig ; Carlos Alberto Nobre Quesada ; Carolina Casagrande Blanco ; Cristina Maria Filipe Máguas da Silva Hanson ; Eiko Eurya Kuramae ; Gustavo Carvalho Spanner ; Juliana Schietti de Almeida ; Laynara Figueiredo Lugli ; Leonor Patricia Cerdeira Morellato ; Lucia Fuchslueger ; Maíra de Campos Gorgulho Padgurschi ; Márcio José Teixeira ; Nicola Gedney ; Pedro Luiz Pizzigatti Corrêa ; Peter Stoltenborg Groenendyk ; Lucy Rowland ; Richard James Norby ; Sami Ullah ; Silvia Ribeiro de Souza ; Simon Scheiter ; Thorsten Grams ; Tiago da Silva Jacaúna ; Tiago Ribeiro Duarte ; Vincent Gauci
• Auxílio(s) vinculado(s): 25/11353-9 - Governança da Interface Ciência/Política e Problemas Públicos (Clima, Saúde, IA), AV.EXT
• Bolsa(s) vinculada(s): 25/23940-6 - Analisando a interface entre ciência e política no experimento AmazonFACE, BP.PD; 24/21637-1 - Impactos das mudanças climáticas sobre identidade cultural de comunidades da Amazônia: experimento AmazonFACE., BP.PD; 25/24050-4 - Gerenciamento do código fonte e do repositório de dados do modelo CAETÊ, BP.TT; 25/20588-0 - Efeitos do eCO2 no hipervolume da característica hidráulica de árvores amazônicas, BP.PD; 25/21212-3 - Integração da vulnerabilidade à cavitação e capacidade fotossintética, BP.IC
• Assunto(s): Água Biodiversidade Carbono Modelagem Dióxido de carbono Mudança climática Amazônia
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: água | Amazonia | Biodiversidade | carbono | Modelagem | Mudanças Climáticas | Ecologia de mudanças climáticas

Resumo

As florestas tropicais são um dos mais importantes sumidouros globais de carbono, compensando uma fração significativa das emissões antropogênicas globais de CO2. É portanto de extrema importância compreender o que impulsiona sua capacidade de absorver e armazenar carbono no futuro. Além de sua relevância fundamental para os ciclos globais de carbono e água, biodiversidade e populações humanas tradicionais, a floresta amazônica também é a única região tropical considerada como um "tipping point" do sistema climático. O impacto resultante ou a recuperação de perturbações que ocorrem na maior floresta tropical do mundo, como desmatamento, degradação florestal e, principalmente, mudança climática, dependerá fortemente da resposta fisiológica direta da floresta ao aumento de CO2 atmosférico (eCO2). No entanto, a falta de evidências sobre a resposta das florestas tropicais ao eCO2 faz com que os modelos do sistema terrestre geralmente projetem que os impactos das mudanças climáticas na floresta amazônica serão amortecidos pela fertilização com CO2 - o que é amplamente hipotético, dado o nosso conhecimento atual. Até o momento, o melhor método científico para avaliar as respostas de ecossistemas florestais ao eCO2 é a tecnologia Free-Air CO2 Enrichment (FACE). Mas experimentos FACE florestais anteriores ocorreram apenas em regiões temperadas e nunca em ecossistemas com alta biodiversidade. Esses experimentos FACE anteriores mostraram que a falta de nutrientes limita a resposta do ecossistema ao eCO2. Este pode ser o caso da floresta amazônica, uma vez que o fósforo é um nutriente limitante do solo em pelo menos 60% da área da bacia. No entanto, a hiperdiversidade de espécies vegetais encontradas nas florestas tropicais nos impede de supor que os resultados dos experimentos anteriores do FACE sejam prontamente aplicáveis à Amazônia. Neste projeto temático, aproveitamos a infraestrutura já financiada (BRL$32million do MCTI + BRL$30million do UK/FCDO) do programa AmazonFACE para investigar a seguinte questão geral: como o aumento do CO2 atmosférico afetará a ecologia da floresta amazônica, sua biogeoquímica, a biodiversidade que abriga e os serviços ecossistêmicos que fornece ? Este esforço de pesquisa será dividido em 6 subprojetos que investigam (1) se a assimilação líquida de carbono aumentará sob eCO2 (carbono) e, se assim for, se a resposta será sustentada durante um horizonte de tempo de 5 anos, (2) se esse estímulo na assimilação de carbono se traduz em aumento da biomassa nas parcelas experimentais, (3) se as respostas ao eCO2 são limitadas pelos nutrientes do solo, (4) mudanças nos fluxos de água, (5) representação das respostas com modelagem de vegetação baseada em características funcionais variantes, e (6) implicações socioambientais (através do uso dos resultados do experimento em políticas públicas), liderado por cientistas da UNICAMP e da USP. Solicita-se um orçamento geral de R$ 5,6 milhões + USD$ 778 mil, a ser executado em um período de 5 anos. Este projeto se beneficiará de esforços abrangentes de pesquisa preliminar para implementar e caracterizar as parcelas experimentais do AmazonFACE, incluindo identificação taxonômica e funcional da comunidade vegetal, medições de campo de NPP e biomassa, bem como atividades preliminares de modelagem e avaliações socioambientais. Também se beneficia de uma rede de cientistas internacionais do Reino Unido, Alemanha e EUA atuantes no projeto. O legado final esperado desta pesquisa será a redução de uma das principais incertezas que permeiam os modelos de vegetação, clima e sistema terrestre, que é a maneira como a Amazônia responderá ao eCO2 e às mudanças climáticas. Também representará um salto para as avaliações ecológicas no Brasil, em termos de abrangência, complexidade, escala e impacto, agregando a formação de cerca de 40 alunos de graduação e pós-graduação, pós-doutorandos e técnicos. (AU)