Avaliação dos impactos das mudanças dos usos e cobertura da terra no clima da região semiárida do Brasil - Ana Paula Martins do Amaral Cunha (2013)
A cobertura vegetal da superfície continental tem sido consideravelmente alterada pelas atividades humanas, principalmente através da conversão da vegetação natural por áreas de cultivos e/ou pastagens. Tais mudanças podem alterar o clima regional e global por meio de modificações nos processos biofísicos e nas trocas de CO$_{2}$ entre a vegetação e a atmosfera. Assim, o principal objetivo do presente trabalho foi investigar os impactos das mudanças dos usos e cobertura da terra (MUCT) nos processos de superfície e no clima na região semiárida do Brasil. Inicialmente, como primeira etapa, foi realizada a calibração do modelo IBIS para a caatinga natural, utilizando-se um algoritmo de calibração multi-objetivo, denominado OPTIS. O conjunto de parâmetros calibrados foi aplicado nas simulações da segunda etapa do presente trabalho. Nessa etapa, foram realizados três experimentos utilizando o modelo IBIS “{offline}”, considerando a conversão da vegetação natural de caatinga para agropecuária e para caatinga degradada (caatinga aberta). Os resultados dos experimentos mostram que as alterações ocorridas, principalmente no albedo da superfície (aumento) causaram modificações nas componentes do balanço de energia. Além disso, as alterações do comprimento de rugosidade e das propriedades estomáticas da vegetação corroboraram para as alterações ocorridas nas trocas turbulentas e de CO$_{2}$ entre a superfície e a atmosfera. Na terceira e última etapa do presente trabalho, foram elaborados dois experimentos de conversão da cobertura vegetal utilizando o MCGA/CPTEC/IBIS. O primeiro, denominado “ATUAL” foi elaborado para avaliar os impactos da intensificação das atividades agropecuárias no semiárido e o segundo, denominado “FUTURO”, foi elaborado com a finalidade de estudar os impactos de um possível cenário de degradação da caatinga associado à intensificação da agropecuária. De modo geral os resultados das simulações mostraram que as MUCT por meio de modificações em variáveis importantes da superfície, causaram alterações no clima local e no clima nas regiões vizinhas. A conversão da vegetação natural (florestas e caatinga) por agropecuária levou ao aumento da precipitação na média anual e na estação úmida, e à redução na estação seca; Com a conversão em caatinga degradada ocorreu a redução da precipitação tanto na média anual como nas médias sazonais. Os impactos mais pronunciados das MUTC na temperatura próxima à superfície ocorreram da conversão de florestas para agropecuária, região em que a temperatura foi reduzida em -1,2$°$C, na média anual. Da conversão de caatinga natural para agropecuária, a temperatura próxima à superfície, reduziu em 0,2$°$C. Já o cenário de degradação da caatinga resultou em um aquecimento da superfície de 0,2$°$. Os resultados das simulações também apontaram que a conversão de florestas para agropecuária bem como a degradação da caatinga, corroboram para a redução da produtividade primária bruta e consequentemente a redução da produtividade primária líquida. O oposto ocorre para a conversão de caatinga natural em caatinga degradada. Finalmente, o presente estudo possibilitou um melhor entendimento das alterações nos processos biofísicos e nas trocas de CO$_{2}$ decorrentes das mudanças na cobertura da superfície, as quais podem causar alterações em grande escala nos balanços de energia, água e carbono na região do NEB.