Efeitos da evapotranspiração e da ciclagem de umidade na evolução do clima da Floresta Amazônica durante o Último Máximo Glacial e Holoceno

• Processo: 20/09258-4
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de julho de 2021
• Data de Término da vigência: 23 de junho de 2025
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Geociências
• Pesquisador responsável: Francisco William da Cruz Junior
• Beneficiário: Angela Ampuero Grández
• Instituição Sede: Instituto de Geociências (IGC). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 17/50085-3 - PIRE: educação e pesquisa em clima das Américas usando os exemplos de anéis de árvores e espeleotemas (PIRE-CREATE), AP.TEM
• Bolsa(s) vinculada(s): 23/04580-3 - Análise isotópica de incluções fluidas e TEX86 aplicados em espeleotemas, BE.EP.DR
• Assunto(s): Paleoclimatologia Evapotranspiração Clima Último máximo glacial Holoceno Espeleotemas Composição isotópica Amazônia Bacia amazônica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Eexcesso de deutério | Espeleotema | Floresta Amazônica | Interação superficie atmosfera | isotopos estaveis da água de chuva | modelos de superfície terrestre com isótopos acoplados | Paleoclimatologia

Resumo

A interdependência entre o ciclo hidrológico e a cobertura vegetal da Bacia Amazônica lança importantes questões científicas acerca de como o clima e a floresta evoluíram ao longo dos eventos climáticos que se sucedem nos ciclos glaciais do Quaternário. A resposta do regime da Monção Sul-Americana às oscilações de temperatura do último glacial e a resiliência dos ecossistemas florestais sob condições hidroclimáticas contrastantes são questões ainda em aberto na paleoclimatologia. O conhecimento da paleopluviosidade na Região Tropical da América do Sul é, em larga medida, construído com base nas séries isotópicas de oxigênio de espeleotemas (d18Oc). A sua vez, o d18Oc é interpretado como função direta dos efeitos isotópicos que se processam durante o ciclo hidrológico, desde a evaporação na fonte de umidade, até a precipitação no continente. Nesse sentido, os efeitos da ciclagem de umidade gerados pela evapotranspiração da floresta são potencialmente importantes no controle da composição isotópica das chuvas sobre a Bacia Amazônica. De fato, cerca de 30% da chuva da Amazônia provém da evapotranspiração, contando ainda por mais da metade da umidade precipitada durante a estação seca. Não por menos, os efeitos da evapotranspiração sobre a composição isotópica estão no centro de um debate acerca da interpretação do sinal isotópico dos espeleotemas amazônicos. Nesse contexto, este projeto lança mão de uma abordagem sistêmica a partir da reconstituição isotópica da precipitação incluindo análises de inclusões fluidas de espeleotemas, integração de simulações numéricas utilizando modelos de superfície terrestre com isótopos acoplados (CLAM4) e dados de monitoramento isotópico de precipitação. Com essas ferramentas, o projeto pretende de avaliar os efeitos da variação da floresta e das fontes de umidade na composição isotópica das precipitações sobre a Bacia Amazônica. Dados de monitoramento isotópicos de chuva atualmente em curso na Floresta Amazônica serão comparados com análises de retrotrajetórias e variação de taxa de evapotranspiração no fluxo de umidades. Simulações numéricas de modelos de circulação sobre a superfície terrestre serão utilizados para auxiliar na quantificação dos efeitos de evapotranspiração para cenários distintos de variação de cobertura vegetal. Por fim, dados de d18O e dD da paleoprecipitação da floresta obtidos a partir de inclusões fluidas de espeleotemas em cavernas distribuídas em um transecto Leste-Oeste ao longo da Bacia Amazônica serão avaliados comparativamente. Em linhas gerais, esse estudo se propõe a compreender os fatores determinantes para a variabilidade espacial dos registros isotópicos da Bacia Amazônica ao longo do último Glacial e Holoceno, quantificando os efeitos isotópicos da evapotranspiração da floresta. Os resultados ajudaram a compreender como a relação de interdependência entre hidroclima e cobertura a florestal da Amazônia se relacionaram no passado. (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)

UTIDA, GISELLE; CRUZ, FRANCISCO W.; VUILLE, MATHIAS; AMPUERO, ANGELA; NOVELLO, VALDIR F.; MAKSIC, JELENA; SAMPAIO, GILVAN; CHENG, HAI; ZHANG, HAIWEI; DE ANDRADE, FABIO RAMOS DIAS; et al. Spatiotemporal Intertropical Convergence Zone dynamics during the last 3 millennia in northeastern Brazil and related impacts in modern human history. Climate of the Past, v. 19, n. 10, p. 18-pg., 2023-10-17. (17/50085-3, 22/08359-7, 20/02737-4, 22/14915-0, 18/23522-6, 21/12860-0, 20/09258-4)