Impacto do aquecimento global na dinâmica dos estoques de carbono orgânico do solo no ecossistema de manguezais: avaliação dos feedbacks das mudanças climáticas

• Processo: 24/06285-1
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de outubro de 2024
• Data de Término da vigência: 30 de setembro de 2026
• Área de conhecimento: Ciências Agrárias - Agronomia - Ciência do Solo
• Pesquisador responsável: Tiago Osório Ferreira
• Beneficiário: Danilo César de Mello
• Instituição Sede: Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALQ). Universidade de São Paulo (USP). Piracicaba , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 21/10573-4 - Centro de Pesquisa de Carbono em Agricultura Tropical (CCARBON), AP.CEPID
• Assunto(s): Aprendizado computacional Aquecimento global Ciência ambiental
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Aprendizado de Máquina | aquecimento global | Armazenamento de Carbono no Solo | Ciências Ambientais | Pedologia

Resumo

Ecossistemas de mangue desempenham um papel crucial ao fornecer serviços ecossistêmicos essenciais ao homem e meio ambiente. Esses ecossistemas são caracterizados por solos com altos teores e estoques de carbono orgânico do solo (TOC e estoques de SOC, respectivamente), tornando-os um dos maiores reservatórios de carbono do planeta. No entanto, a iminente ameaça das mudanças climáticas representa riscos significativos para esses ambientes, potencialmente alterando atributos do solo e o pedoambiente como um todo. Isso pode resultar na degradação do mangue e na liberação de carbono orgânico, anteriormente estabilizado no solo, para atmosfera. Apesar da importância crítica dos mangues, os efeitos de vários cenários futuros de mudanças climáticas na dinâmica dos estoques de carbono nos mangues, bem como no feedback de carbono atmosférico, permanecem incertos e não quantificados. Portanto, essa pesquisa será realizada com a finalidade de predizer a dinâmica dos estoques de SOC sob diferentes cenários futuros de mudanças climáticas fornecidos pelo Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC). Também será quantificado a liberação potencial de carbono na atmosfera e o feedback carbono-atmosfera será avaliado, bem como os processos pedogeoquímicos envolvidos. Para alcançar esses objetivos, utilizaremos um banco de dados legado contendo amostras de perfis de solos e solos de mangue, juntamente com covariáveis ambientais correlacionadas com os estoques de SOC. O banco de dados legados contém informações físicas, químicas e mineralógicas sobre solos, bem como detalhes sobre relevo, tipo de solo e coordenadas geográficas. Empregaremos uma abordagem de aprendizado de máquina (ML) para as predições de estoque e dinâmica de SOC, testando diferentes algoritmos de predição. Posteriormente, avaliaremos os parâmetros de desempenho dos modelos e conduziremos a validação dos dados. Além disso, serão gerados mapas preditos da dinâmica do estoque de SOC (espacialização dos dados). Entre os principais resultados esperados de nossa pesquisa estão a quantificação do carbono liberado na atmosfera para cada um dos cenários futuros de mudanças climáticas utilizados, a identificação de covariáveis ambientais significativas relacionadas à dinâmica do estoque de SOC e, uma compreensão de como os processos pedogeoquímicos influenciam a dinâmica do estoque de SOC. Ao elucidar esses mecanismos, nossa investigação desempenhará um papel crucial ao informar estratégias robustas para a conservação e manejo de manguezais, bem como refinar os modelos preditivos de mudanças climáticas. As percepções obtidas a partir de nossas descobertas orientarão processos de tomada de decisão destinados a aprimorar a resiliência dos ecossistemas de mangue em resposta às mudanças climáticas. Em última análise, este empreendimento de pesquisa promete proteger os manguezais e preservar seus inestimáveis serviços ecológicos para as gerações futuras.

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)

DE MELLO, DANILO C.; FRANCELINO, MARCIO R.; MOQUEDACE, CASSIO M.; BALDI, CLARA G. O.; SILVA, LUCAS V.; SIQUEIRA, RAFAEL G.; VELOSO, GUSTAVO V.; FERNANDES-FILHO, ELPIDIO I.; THOMAZINI, ANDRE; DEMATTE, JOSE A. M.; et al. Global warming may turn ice-free areas of Maritime and Peninsular Antarctica into potential soil organic carbon sinks. COMMUNICATIONS EARTH & ENVIRONMENT, v. 6, n. 1, p. 14-pg., 2025-02-24. (24/06285-1)