Um problema de interação oceano-atmosfera-biosfera: alterações potenciais na vegetação da América do Sul devidas ao aquecimento global

Abstract

Uma das consequências esperadas para o aquecimento global é mudanças na distribuição e estrutura da vegetação. Poucos estudos avaliaram o comportamento dinâmico da vegetação tropical num cenário de CO2 elevado, e estes poucos encontraram resultados contraditórios para a vegetação da América do Sul. Uma das possíveis explicações para esses resultados conflitantes são os diferentes padrões de temperatura da superfície do mar (TSM) usados nas simulações. Esta tese examina as mudanças na estrutura da vegetação na América do Sul em função de diferentes cenários de clima para a primeira metade do século XXI, em particular considerando diferentes padrões de TSM. Neste estudo foram realizados experimentos climáticos usando um modelo acoplado de clima-vegetação para o cenário A2 do IPCC, com dez diferentes padrões de TSM. Inicialmente, observa-se que as diferentes previsões para a TSM para a primeira metade do século XXI aumentam a incerteza associada com as previsões futuras da distribuição dos principais ecossistemas da América do Sul. A incerteza na capacidade de prever os padrões de vegetação futuro aumenta de tal forma que a simulação até 2050 não é capaz de prever com robustez a cobertura vegetal de uma área equivalente a 28% da América do Sul (5 x 106 km2). Os resultados mostram que a variabilidade espaço-temporal da TSM exerce uma forte influência sobre a dinâmica da vegetação, havendo uma considerável variação na direção e magnitude dos efeitos da TSM em diferentes regiões na América do Sul. Além disso, as simulações mostram que certos padrões de TSM para 2011-2050 podem ocasionar a diminuição das áreas de floresta tropical e savana, e que essas áreas serão ocupadas principalmente por floresta decídua. Assim, o uso de diferentes padrões de TSM nos modelos acoplados clima-vegetação é extremamente importante para melhores projeções futuras da cobertura vegetal.

One of the expected consequences of global warming is change in the distribution and structure of vegetation. Few studies have evaluated the dynamic behavior of tropical vegetation against a backdrop of elevated CO2, with mixed results for the vegetation in South America. One possibility to explain the opposite results are different patterns of sea surface temperature (SST) used in the simulations. This thesis determines the changes in vegetation structure in South America caused by different climate scenarios for the first half of the 21th century, especially considering the different patterns of SST. In this study were climate experiments using a coupled climate-vegetation model for the A2 IPCC scenario, with ten different patterns of the SST. Initially, it is demonstrated how different predictions for SST for the first half of 21th century increase the uncertainty associated with forecasts of the future distribution of major ecosystems in South America. The increasing uncertainty in the ability to forecast future vegetation patterns is such that by 2050 it is unable to robustly forecast the vegetation cover in an area equivalent to 28% in South America (5  106 km2). The results show that the spatial-temporal variability in SST exerts a strong influence over the vegetation dynamics, there considerable variation in the direction and magnitude of SST effects in different South American regions. However, the simulations for 2011-2050 show that certain patterns of SST are likely to decrease the tropical evergreen rainforest and savanna, and that these areas will be occupied mainly by tropical seasonal rainforest. Thus, the use of different SST patterns in coupled climate-vegetation models is clearly important for improving projections of future vegetation cover in this region.