Modelando o papel dos nutrientes para a estabilidade da Floresta Amazônica frente às mudanças climáticas

• Processo: 17/00005-3
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 01 de fevereiro de 2017
• Data de Término da vigência: 31 de março de 2021
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Geociências - Meteorologia
• Pesquisador responsável: David Montenegro Lapola
• Beneficiário: João Paulo Darela Filho
• Instituição Sede: Instituto de Biociências (IB). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Rio Claro. Rio Claro , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 15/02537-7 - AmazonFACE/ME: projeto de integração Modelagem-Experimento do Amazon-FACE - o papel da biodiversidade e feedbacks climáticos, AP.PFPMCG.JP
• Bolsa(s) vinculada(s): 19/08194-5 - Incorporando a ciclagem de nitrogênio e fósforo no solo em um modelo dinâmico de vegetação baseado em atributos funcionais, BE.EP.DD
• Assunto(s): Interação biosfera-atmosfera Mudança climática Ecossistemas Ciclo do carbono Amazônia
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Amazon dieback | Carbon Cycle | dynamic global vegetation model | ecosystem modeling | Functional diversity | nutrient limitation | Interações biosfera-atmosfera

Resumo

A hipótese 'Amazon dieback' foi postulada no final dos anos 90, sugerindo um declínio acentuado da biomassa da Floresta Amazônica em resposta as mudanças climáticas projetadas para o século XXI. Mais recentemente, a hipótese foi considerada menos provável, uma vez que o efeito de fertilização por Dióxido de Carbono (DC) poderia manter a produtividade florestal e a biomassa nas próximas décadas. A resposta da Floresta Amazônica ao DC elevado é, contudo muito incerta, principalmente em virtude de duas características importantes ainda não consideradas, em concomitância, em projeções realizadas por modelos de vegetação: 1) o papel potencialmente limitante dos nutrientes sobre o efeito de fertilização por DC (como observado em experimentos prévios) e 2) a possibilidade de variação da resposta interespecífica, as mudanças climáticas e de concentração de DC, e.g. Diferentes estratégias de vida de plantas tendem a diferir em suas respostas às mudanças climáticas e DC elevado. Do item 1 decorre uma menor produtividade florestal e acumulação de carbono (C), o que poderia acelerar mudanças climáticas induzidas pelo "Amazon dieback". No entanto, o item 2 conduziria a provávies mudanças na composição da comunidade vegetal, mas não necessariamente a uma mudança acentuada na biomassa florestal, conforme predito pela hipótese do "Amazon dieback". Essas incertezas mantêm a questão de como a floresta amazônica responderá à futura mudança global em aberto. Além disso, modelos baseados em atributos funcionais despontam como uma alternativa promissora para melhor caracterização das estratégias de vida, como demonstrado nos estudos de Pavlick et al. [2013], Fyllas et al. [2014] e van Bodegom et al. [2014]. O papel dos nutrientes e da diversidade funcional das plantas é particularmente relevante para as florestas tropicais, devido ao forte controle das florestas tropicais no ciclo C global e à grande biodiversidade vegetal que abrigam. Este projeto de DD abordará a hipótese do "Amazon dieback" empregando uma abordagem de modelagem baseada em atributos funcionais de plantas e considerará ciclos biogeoquímicos importantes (nitrogênio e fósforo) totalmente acoplados ao ciclo de carbono, uma combinação única e inovadora de características na modelagem de ecossistemas globais. O projeto DD incluirá desenvolvimentos necessários no Modelo CAETÊ (Carbon and Ecosystem functional Trait Evaluation Model) por meio do desenvolvimento e implementação dos ciclos de nitrogênio e fósforo, tudo dentro de uma abordagem baseada tributos funcionais de plantas. Esses desenvolvimentos permitirão investigar os efeitos da dinâmica do ciclo N e P sobre o efeito da fertilização por DC e a resposta da diversidade funcional das plantas à DC elevado e às mudanças climáticas que acabarão por restringir, ou não, a probabilidade do "Amazon dieback". (AU)

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

RIUS, BIANCA FAZIO; DARELA FILHO, JOAO PAULO; FLEISCHER, KATRIN; HOFHANSL, FLORIAN; BLANCO, CAROLINA CASAGRANDE; RAMMIG, ANJA; DOMINGUES, TOMAS FERREIRA; LAPOLA, DAVID MONTENEGRO. Higher functional diversity improves modeling of Amazon forest carbon storage. ECOLOGICAL MODELLING, v. 481, p. 14-pg., 2023-03-13. (15/02537-7, 19/04223-0, 17/00005-3)

Publicações acadêmicas

(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)

DARELA FILHO, João Paulo. Modelagem dos impactos do aumento da concentração de CO2 e nutrientes sobre a composição funcional na Floresta Amazônica. 2021. Tese de Doutorado - Universidade Estadual Paulista (Unesp). Instituto de Biociências. Rio Claro Rio Claro.