Análise de dados utilizando observações e modelagem numérica para estimar trocas de carbono em áreas de floresta na Amazônia

• Processo: 24/19065-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de fevereiro de 2025
• Data de Término da vigência: 31 de dezembro de 2025
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Ciência da Computação
• Pesquisador responsável: Luiz Augusto Toledo Machado
• Beneficiário: Angel Liduvino Vara Vela
• Instituição Sede: Instituto de Física (IF). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 22/07974-0 - Efeitos sinergéticos das mudanças climáticas e do uso do solo nas fontes e sumidouros de carbono na Amazônia, AP.PFPMCG.TEM
• Assunto(s): Ciclo do carbono Modelos matemáticos Ciências atmosféricas
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Ciclo do Carbono | Modelagem Numérica | química Atmosféricas | Ciencias Atmosféricas

Resumo

A floresta Amazônica desempenha um papel importante no balanço de carbono global e no clima regional. A superfície e a atmosfera estão intrinsecamente acopladas por meio de trocas de energia, gases traço e vapor d'água. Por um lado, o clima pode influenciar a dinâmica das mudanças de uso da terra, por exemplo, favorecendo a ocorrência de desmatamento em eventos de seca. Por outro lado, o desflorestamento pode influenciar o clima através de mudanças no padrão de evapotranspiração, emissões de queimadas e diminuição da capacidade de remoção de CO2 pela vegetação. Os impactos do desflorestamento na Amazônia não se restringem à escala local, podendo afetar diversos setores sócio-econômicos, desde a produção agropecuária no Centro Oeste até o abastecimento de água no Sudeste do Brasil. Desta forma, é fundamental caracterizar as relações entre uso da terra e condições atmosféricas. O objetivo deste projeto de pós-doutorado é investigar as associações entre uso da terra, variáveis meteorológicas e concentração de poluentes atmosféricos na Amazônia, combinando dados de sensoriamento remoto e de modelos de reanálise em uma base de dados integrada e padronizada, cobrindo o período de 1985 a 2022. Serão utilizados dados de variáveis meteorológicas na superfície da reanálise ERA5-Land, dados de concentração de poluentes atmosféricos monitorados via satélite pelos sensores MODIS, AIRS e TROPOMI, e dados de uso da terra do MapBiomas. Padronizando todos os dados para a mesma grade espacial e resolução temporal mensal, serão realizados cruzamentos entre a evolução do uso da terra e variações nas condições atmosféricas em diferentes escalas espaciais, a partir da escala de 10 km. Técnicas de fatoração e agrupamento como EOF (empirical orthogonal functions) e análise cluster serão aplicadas para dividir a área de estudo em sub-regiões com comportamento similar. Pretendese realizar uma análise de regressão longitudinal desenvolvendo um modelo linear misto em dois estágios. Com base nos parâmetros do modelo, será possível avaliar a importância relativa de variáveis atmosféricas que contribuem para o desflorestamento e vice-versa. Esta pesquisa será desenvolvida como parte do projeto "Greenhouse Gas Emissions in Amazon and Data Analytics and Service System" (GHG) do Centro de Pesquisa para Inovação em Gás (RCG2I, CPEFAPESP 2020/15230-5)