A influência da heterogeneidade da topografia na modelagem dos balanços de energia, água e carbono entre a floresta amazônica e a atmosfera - Elisângela Broedel (2017)
A heterogeneidade da paisagem local nas florestas de Terra Firme na Amazônia é resultante da variação topográfica (planaltos dissecados por vales de várias dimensões) e exerce influência significativa na estrutura e diversidade da vegetação, pedogênese do solo e fluxos hidrológicos. Apesar disso, a heterogeneidade da paisagem tende a ser representada de maneira simplificada e conceitual na maioria dos modelos de superfície continental, em virtude da escala usual de sua aplicação. Suspeita-se, então, que a representação simplificada da heterogeneidade topográfica, em nível de subgrade, dentro de um ambiente de floresta na Amazônia, pode originar erros na simulação dos fluxos de energia, água e carbono, devido à forte não linearidade e heterogeneidade dos processos da superfície continental, em uma escala mais refinada. Portanto, utilizando o modelo INLAND, investigou-se quantitativamente a influência da representação da topografia nas estimativas dos balanços de energia, água e carbono da floresta Amazônica em tais modelos. Em uma primeira etapa, o INLAND foi ajustado para dois distintos ambientes (platô e baixio), ambos localizados em uma área representativa de floresta de Terra Firme na região central da bacia Amazônica, usando dados observados oriundos de torres micrometeorológicas instaladas nos locais. Os resultados mostraram que a inclusão de um modelo de aquífero confinado ao INLAND para representar a área de baixio, em conjunto com parâmetros específicos de solo e da vegetação para ambas as áreas, permitiu ao modelo simular pontualmente as principais diferenças observadas referentes ao particionamento dos balanços de água, energia e carbono, entre esses ambientes. Em seguida, foram contabilizados os efeitos combinados das áreas de platô e de baixio na estimativa dos fluxos à superfície distribuídos espacialmente ao longo da bacia Amazônica, sendo a porcentagem de cobertura de platô e baixio estimada pelo modelo HAND. Os resultados indicam que as simulações que consideraram a heterogeneidade da topografia apresentaram uma redução do viés positivo dos fluxos de ET e de GPP, quando comparados aos valores obtidos por meio das simulações que assumiram a superfície como um plano homogêneo. Por fim, considerando nas simulações do INLAND o refinamento da representação da topografia referente à escala de subgrade versus a representação da superfície como um meio homogêneo, foram investigadas as respostas da floresta aos possíveis impactos das mudanças climáticas e do aumento da concentração de CO2 na atmosfera. De acordo com os resultados, as simulações que incluíram a representação da topografia, além de apresentar uma atenuação dos impactos das mudanças climáticas nos fluxos de GPP e ET (nas áreas com maior redução da precipitação), permitiram uma maior capacidade da floresta de atuar como sumidouro de carbono, efeito que foi constatado nas simulações cuja atmosfera estava enriquecida por CO2. De maneira geral, os resultados desse estudo sugerem que a contabilização da heterogeneidade topográfica na escala de subgrade é fundamental para reduzir os erros sistemáticos nos processos de interação solo-plantaatmosfera na floresta Amazônica, principalmente devido à condição hídrica dos baixios, que favorece um ambiente mais úmido do que nas áreas de platôs. O conhecimento desse fato pode contribuir tanto para o ajuste e a produção de modelos mais adequados quanto para o desenvolvimento de novas parametrizações, objetivando melhorar a representação das características da superfície terrestre em tais modelos. Isso poderá auxiliar, por exemplo, nas reduções das incertezas de cenários futuros de clima e mudanças de cobertura da vegetação, avançando, portanto, nos estudos sobre as mudanças ambientais globais.