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Universidade Federal de Pernambuco (2019)

Variação espacial e temporal da produção primária bruta no bioma Caatinga

MORAIS, Ygor Cristiano Brito

Titre : Variação espacial e temporal da produção primária bruta no bioma Caatinga

Auteur : MORAIS, Ygor Cristiano Brito

Université de soutenance : Universidade Federal de Pernambuco

Grade : Doutorado - Desenvolvimento e Meio Ambiente 2019

Résumé
A produção primária bruta é uma componente chave do ciclo global do carbono, sobretudo em relação aos estudos de mudanças climáticas, uma vez que está diretamente relacionada ao carbono efetivamente extraído da atmosfera pelos ecossistemas terrestres. Sendo assim, o presente estudo teve como objetivo geral analisar a variação espacial e temporal da produção primária bruta no bioma Caatinga. Foram usados os produtos de sensoriamento remoto, sendo eles : MO17A2H (produção primária bruta - GPP), MO15A2H (índice de área foliar e fração da radiação fotossinteticamente ativa absorvida - fAPAR) e MOD09 (refletância da superfície). As estimativas de GPP foram validadas por meio de dados de fluxos de carbono, água e energia, medidos por um sistema de vórtices turbulentos, instalado em torre micrometeorológica da Embrapa Semiárido – Petrolina/Pernambuco. Foram realizadas, ainda, três novas estimativas de GPP, utilizando (1) dados meteorológicos locais, (2) dados meteorológicos e fração evaporativa como reguladora da eficiência do uso da luz (LUE), e (3) dados meteorológicos locais, fração evaporativa e o Índice de Vegetação Melhorado (EVI) na estimativa da fAPAR, sendo que para cada estimativa foram realizados dois cálculos com valores diferentes de eficiência máxima de uso da luz. Em uma segunda etapa, a GPP foi analisada para todo o bioma Caatinga (2001 a 2016), estabelecendo relações com a variabilidade da precipitação, tipos de solo e com o uso e cobertura da terra. Os resultados mostraram que houve o algoritmo MODIS-GPP apresentou um desempenho moderado (r² = 0,505, p < 0,0001, REQM = 1,81 g C m⁻²dia⁻¹ ), com subestimativa dos valores de GPP durante os períodos com maior ocorrência de chuvas e com superestimativa durante a estação seca. A estimativa da GPP com dados meteorológicos locais não melhorou os resultados (r² = 0,31 ; p < 0,0001 ; REQM GPPotm_local1 = 1,98 g C m⁻² dia⁻¹ e REQM GPPotm_local2 = 2,65 g C m⁻² dia⁻¹). Quando o algoritmo MO17 foi calculado utilizando a fração evaporativa, os resultados foram melhores com o uso do EVI (r² = 0,83, p > 0,001, REQM = 1,47 g C m⁻² dia⁻¹) e com o próprio fAPARmod15 (r² = 0,71, p < 0,0001, REQM GPPotm_fapar1 = 2,077 g C m⁻² dia⁻¹ e REQM GPPotm_fapar2 = 1,36 g C m⁻² dia⁻¹). Além disso, a comparação com os dados mensais apresentou desempenho melhor para todas as estimativas. No que se refere a variação espacial e temporal da GPP para todo bioma Caatinga, verificou-se uma forte relação com a precipitação pluviométrica (r² = 0,83, para a correlação com os dados médios). A GPP variou espaço-temporalmente de acordo com um gradiente de umidade e, além disso, os maiores valores foram registrados em regiões de altitude mais elevada. Quando a GPP foi analisada a partir de transectos latitudinais e longitudinais, evidenciou-se uma maior influência da antropização da caatinga na GPP acumulada ao longo de 2001 a 2016, onde as áreas mais fragmentadas e/ou com presença de agropecuária apresentaram menores valores acumulados de GPP. Por fim, a precipitação foi a principal condicionante da variação temporal da GPP da caatinga.

Mots Clés  : Meio ambiente ; Produtividade primária ; Sensoriamento remoto ; Caatinga ; Carbono

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Page publiée le 29 janvier 2020