Respostas da vegetação e do regime de incêndios às mudanças climáticas do Quaternário tardio nos Neotrópicos: uma abordagem baseada em dados palinológicos e de microcarvão

Autor(es)

Thomas Kenji Akabane

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: São Paulo.
• Instituição: Universidade de São Paulo (USP). Instituto de Geociências (IG/BT)
• Data de defesa: 2024-07-23

Membros da banca

Paulo Eduardo de Oliveira; Ana Carolina Oliveira de Queiroz Carnaval; Carlos Dapolito Junior; Valdir Felipe Novello; Luciana Figueiredo Prado

• Orientador: Paulo Eduardo de Oliveira; Cristiano Mazur Chiessi

Resumo

Durante o Quaternário, as flutuações climáticas em escalas orbitais e milenares conduziram extensas mudanças ambientais nos Neotrópicos. Compreender os mecanismos que controlam as respectivas mudanças ambientais é essencial para avaliar os impactos futuros das mudanças climáticas globais. Lacunas no conhecimento das interações entre clima, vegetação e fogo nos Neotrópicos existem devido à escassez de registros contínuos de alta resolução (sub-milenar). Esta tese explora as respostas da vegetação e do regime de incêndios nos Neotrópicos às mudanças climáticas do final do Quaternário por meio de três abordagens. (1) O primeiro estudo é baseado em compilações de 249 registros de pólen e 127 de microcarvão dos Neotrópicos, que permitem investigar as tendências de cobertura arbórea e regime de incêndios nos últimos 21 mil anos (ka). Neste estudo, mostramos que os controles climáticos predominantes variaram no espaço e no tempo. Em geral, durante o Pleistoceno, redução nas temperaturas e concentrações de CO2 na atmosfera foram os principais fatores limitantes para o desenvolvimento da cobertura arbórea em latitudes subtropicais e extratropicais, enquanto incêndios foram limitados pela baixa disponibilidade de biomassa. Em regiões tropicais, tanto a vegetação quanto incêndios responderam principalmente à precipitação. Durante o Holoceno, quando as flutuações de temperatura e CO2 se tornam menos pronunciadas, a precipitação atuou como o principal regulador das mudanças ambientais em toda a região. Ao final do Holoceno, impactos antropogênicos na paisagem se tornam marcantes. (2,3) O segundo e o terceiro estudos são baseados em novas análises de pólen e partículas de microcarvão em resolução milenar de testemunhos sedimentares marinhos. Esses registros fornecem informações a respeito das mudanças na vegetação e regime de incêndios sobre grandes bacias de drenagem. (2) O segundo estudo consiste em análises palinológicas e de microcarvão abrangendo os últimos 25 mil anos do testemunho GeoB16224-1 (6°39.38N, 52°04.99W), amostrado em local sob influência da pluma sedimentos provenientes da bacia do Amazonas. Durante o Último Máximo Glacial, permaneceu o predomínio de cobertura florestal, apesar de mudanças florísticas significativas em função da migração e expansão de táxons adaptados à climas frios em direção às terras baixas. Essas condições também foram favorecidas por um enfraquecimento do regime de incêndios. Durante o Heinrich stadial 1 (1814,8 ka), quando ocorre a desaceleração da Célula de Revolvimento Meridional do Atlântico (CRMA), há o aumento de táxons associados a vegetações sazonalmente secas provavelmente devido à redução de chuvas sobre o norte da Amazônia. No entanto, de maneira geral as florestas permaneceram resilientes. Esses dados, conjuntamente à modelos climáticos e de vegetação, permitem inferir sobre a interação de dois elementos-chave do sistema climático, a floresta Amazônica e a CRMA. Essas inferências são fundamentais, uma vez que a CRMA pode atingir um limiar crítico em um futuro próximo, levando a mudanças substanciais na precipitação Amazônica. (3) O terceiro estudo é baseado na análise de partículas de microcarvão do testemunho M125-95-3 (10°56.7S, 36°12.342W), recuperado em local sob a influência de sedimentos da bacia do São Francisco e abrangendo os últimos 71 ka. Este registro de incêndios revela mudanças em escalas orbital e milenar relacionadas à vegetação e ao clima. A intensificação no regime de incêndios se correlaciona com uma expansão de formações abertas de savana. Mudanças em escala orbital são influenciadas por uma combinação de obliquidade e insolação de verão. Alta insolação de verão promove condições mais secas sobre a maior parte da bacia, fortalecendo o regime de incêndios. Durante os períodos de obliquidade mínima (máxima), a atividade de fogo aumentou (diminuiu) devido a mudanças na sazonalidade promovendo a expansão (retração) de savanas. A variabilidade milenar está principalmente associada ao aumento da precipitação durante Heinrich stadials, promovendo diminuições na atividade de fogo, limitadas pela umidade do combustível (biomassa). Finalmente, os três estudos que compõe esta tese provêm informações importantes sobre as relações entre clima, vegetação e fogo que vigoraram durante o Quaternário tardio nos Neotrópicos, e apontam para os potenciais impactos das futuras mudanças climáticas na região. (AU)

• Processo FAPESP: 19/19948-0 - Influência das mudanças climáticas sobre a flora amazônica durante o Pleistoceno tardio
• Beneficiário: Thomas Kenji Akabane
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado