Influência das condições ambientais no verdor da vegetação da caatinga frente às mudanças climáticas

The Caatinga biome, a semi-arid climate ecosystem found in northeast Brazil, presents low rainfall regime and strong seasonality. It has the most alarming climate change projections within the country, with air temperature rising and rainfall reduction with stronger trends than the global average predictions. Climate change can present detrimental results in this biome, reducing vegetation cover and changing its distribution, as well as altering all ecosystem functioning and finally influencing species diversity. In this context, the purpose of this study is to model the environmental conditions (rainfall and temperature) that influence the Caatinga biome productivity and to predict the consequences of environmental conditions in the vegetation dynamics under future climate change scenarios. Enhanced Vegetation Index (EVI) was used to estimate vegetation greenness (presence and density) in the area. Considering the strong spatial and temporal autocorrelation as well as the heterogeneity of the data, various GLS models were developed and compared to obtain the best model that would reflect rainfall and temperature influence on vegetation greenness. Applying new climate change scenarios in the model, environmental determinants modification, rainfall and temperature, negatively influenced vegetation greenness in the Caatinga biome. This model was used to create potential vegetation maps for current and future of Caatinga cover considering 20% decrease in precipitation and 1 °C increase in temperature until 2040, 35% decrease in precipitation and 2.5 °C increase in temperature in the period 2041-2070 and 50% decrease in precipitation and 4.5 °C increase in temperature in the period 2071-2100. The results suggest that the ecosystem functioning will be affected on the future scenario of climate change with a decrease of 5.9% of the vegetation greenness until 2040, 14.2% until 2070 and 24.3% by the end of the century. The Caatinga vegetation in lower altitude areas (most of the biome) will be more affected by climatic changes.

Relação entre a biodiversidade de plantas e os serviços do ecossistema na caatinga

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Plant diversity influencing structure and functioning of Caatinga vegetation

O estudo dos efeitos que a diversidade de espécies pode causar nos processos ecossistêmicos tem crescido vertiginosamente nas últimas duas décadas. Diversos trabalhos experimentais realizados no mundo todo têm demonstrado que uma maior diversidade de plantas contribui para o aumento da produtividade de ecossistemas terrestres. Além disso, esse efeito pode influenciar processos em diversos níveis tróficos, contribuindo assim para a estabilidade dos processos ecossistêmicos a longo prazo. Paralelamente com os estudos do efeito da diversidade, muita atenção tem sido dada para desvendar o papel das características funcionais das espécies no funcionamento dos ecossistemas. Isto porque as características funcionais das espécies têm se mostrado importantes "peças" no entendimento dos efeitos que espécies individuais podem exercer nos ecossistemas e suas respostas ao ambiente. Nesta tese de doutorado eu explorei algumas lacunas de conhecimento dentro dessa área em crescente desenvolvimento conhecida na literatura ecológica como "biodiversidade e funcionamento dos ecossistemas". No primeiro capítulo, eu busquei evidências para mecanismos que podem explicar a relação positiva entre diversidade e funcionamento com foco em cinco mecanismos relacionados às interações entre plantas, tendo como parâmetro de funcionamento a produtividade primária. No segundo capítulo, eu utilizei técnicas para a estimativa de padrões de diversidade em escalas biogeográficas e bases de dados de satélites com longa duração para desvendar se a biodiversidade em escalas macroecológicas promove a estabilidade da produtividade dos ambientes terrestres no semiárido brasileiro. Por fim, o objetivo do terceiro capítulo foi entender como a perda da cobertura vegetal originária do uso da terra por comunidades tradicionais no semiárido brasileiro influenciaria os processos de interações entre plantas e o papel das características funcionais das espécies nessas interações. Acredito que a contribuição individual de cada capítulo preenche lacunas de conhecimento importantes dessa área da Ecologia que ainda se encontra em expansão.

Áreas importantes para a conservação do último grande herbívoro da caatinga potiguar: o veado-catingueiro (Mazama gouazoubira)

Cervídeo Mazama gouazoubira é a espécie de veado que possui maior distribuição dentre as espécies sul americanas. Aspectos da vegetação, predação, competição, caça e perda de habitat são fatores importantes para compreender a distribuição espacial de herbívoros na paisagem. Dessa forma, considerando a falta de estudos de mamíferos de médio e grande porte na Caatinga, objetivamos compreender quais os fatores ambientais e antrópicos que influenciam a ocupação do veado-catingueiro (M. gouazoubira) na região semiárida do estado do Rio Grande do Norte, Brasil. O estudo foi realizado em 10 áreas amostrais e utilizamos armadilhas fotográficas para amostragem e modelos de ocupação foram construídos representando nossas hipóteses biológicas. Os modelos foram ranqueados através dos valores obtidos do AIC. As variáveis cobertura vegetal de caatinga e densidade da vegetação mostraram maior efeito, já a caatinga arbórea mostrou um efeito menor, sugerindo que a espécie é altamente dependente da vegetação para ocorrer, possuindo menor dependência de caatinga arbórea. Esperamos que nossos resultados possam ser utilizados como suporte para planos de manejo e criação de novas unidades de conservação no estado.

Diagnóstico ambiental da área de influência do complexo sucroalcooleiro Usina Vale do São Simão Ltda

One of the most widespread renewable energy sources in Brazil is ethanol, from sugarcane, therefore, the sugar and alcohol sector is expanding, with positive impacts for the economy of the country. Sugar cane was introduced in Brazil as a crop during its colonization, for the production of sugar, and put the country in the global scenario. The expansion of this crop occurred in the seventies, to reduce the reliance in fossil energy sources and to stimulate the development of the agricultural activity. Thus, the federal government has promoted the sugar cane crop and the production of ethanol as a fuel. However, it is important to minimize possible impacts that the crop may cause to the environment. Sugar cane has expanded in the frontiers of the mesoregion of Triângulo Mineiro and Alto Paranaíba-MG, and, in this perspective, the agroindustrial complex known as Companhia Energética Vale do São Simão Ltda., with the Mill located in the county of Santa Vitória, Minas Gerais, was adopted to evaluate the environmental impacts caused by the sugarcane in the area of influence of the mill. The mill has a polygonal area corresponding to 53,525.20 hectares, and for its establishment a Study and Report of Environmental Impacts (EIA/RIMA) was presented, as required as an environment protection instrument by the Environment National Policy (Law nº 6.938/81), and detailed by the Resolution CONAMA nº 01/1986. These studies pointed that native vegetation fragments in the Area of Influence of the Mill, before its implantation, corresponded to approximately 20.7% of the area. Therefore, this study evaluated the impacts of the installation of Usina Vale do São Simão, between 2007 and 2012, determining its reflex on the environmental regularization of the farms, and the vegetation fragments existing in the area, in the recovery and recomposition of areas defined as Legal Reserve and Permanent Preservation. Previous studies of the area were analyzed, soil use and occupation was mapped for the years 2007 and 2012, and the areas of permanent preservation and native vegetation fragments were marked. In general, there was a decline in native vegetation coverage in the period, although it cannot be stated that such reduction was a direct effect of the milling activity. Therefore, the legal requirement of preserving such areas was not capable of bringing the positive effects of protection and recovery as demanded by the Law, highlighting that the current legislation was not enough to protect such areas.

Adequação bioclimática para os espaços urbanos abertos do centro de Fortaleza, CE

This research presents a study investigating the correlation between the environmental-physycal charcateristics of cities and the formation of its micro-climates. The study was conducted in the central area of Fortaleza characterized as a stable and consolidated area, where the city originated and currently faces serious problems in its urban dynamics. The points of measurements were determined by the elaboration and analysis of topography maps, height of buildings, land use, type of surface coating and vegetation, following the methodology of Katzschner (1997). A zoning map was then determined, according to common morphological characteristics of the 12 measurement points, which were based on a set of Romero s (2001) bioclimatic criteria. Air measurements, temperature, humidity, intensity and direction of winds were made in transect form in two different circuits in the study area, with six points of data collection in each area, in three different times: 6:00 am, 1:00pm and 7:00pm, during two periods of the year: August 2008 and March 2009. The results verified the influence of different environmental-physical types in the behavior of the climatic variables that were collected. A verticalização tão condenada em algumas situações se bem equilibrada e controlada pode reduzir as temperaturas do ar através do sombreamento dos espaços urbanos e possibilidade de maior permeabilidade a ventilação natural. The highest average air temperature and lower humidity were recorded at the point I at all times. This situation may have been in result of the high density, poor vegetation and extended paving of the ground. According to the results, it s clear the positive influence vegetation has on easing air temperature. Another indicator observed that areas with a greater variation in building heights tend to present decreased average air temperature. High rise structure, planned in accordance to urban air quality parameters, can reduce air temperatures by the shading of urban spaces and the possibility of greater penetration of natural ventilation

Emisiones de gases de efecto invernadero en el humedal natural El Madrigal

En la presente investigaci?n se estudi? la din?mica de la generaci?n y captura de las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) en un humedal natural eutrofizado bajo condiciones tropicales denominado El Madrigal, ubicado en la vereda El Madrigal, del municipio de Riofr?o, Valle del Cauca. Con tal prop?sito se evalu? la variaci?n espacial de las emisiones de los GEI tales como metano (CH4), di?xido de carbono (CO2) y ?xido nitroso (N2O) y se estableci? su posible correlaci?n con par?metros de calidad de agua como pH, ox?geno disuelto, potencial de ?xido reducci?n, alcalinidad, fosfatos, nitratos entre otros y a su vez con el contenido de materia org?nica y nutrientes presente en los sedimentos. En este sentido, se determinaron y compararon las emisiones en cuatro puntos de muestreo establecidos en el humedal con caracter?sticas diferentes: P1 (Zona de intercambio de agua y sedimentos con R?o Cauca), P2 (Zona influenciada por actividades pisc?colas), P3 (Zona influenciada por vertimientos de aguas residuales y presencia de vegetaci?n) y P3A (Zona sin cobertura vegetal). En cada punto se realizaron mediciones de gases de efecto invernadero, par?metros in situ, calidad de agua y, sedimentos. Los valores de flux obtenidos evidenciaron que el humedal El Madrigal actu? como fuente y sumidero de gases de efecto invernadero durante todo el per?odo de muestreo. El punto P1 present? flux promedios de -1,96 ? 3,10 g.CH4.m-2 d-1; -0,12 ? 7,63 g.CO2.m-2 d-1 y 1,73 ? 5,75 mg.N2O.m-2 d-1. Para el caso del punto P2 se obtuvieron flux promedios de 0,898 ? 1,27 g.CH4.m-2 d-1; 1,03 ? 9,31 g.CO2.m-2 d-1 y -1,19 ? 5,08 mg.N2O.m-2 d-1. Por su parte el punto P3 evidenci? flux promedios de 3,08 ? 3,99 g.CH4.m-2 d-1; -2,74 ? 9,83 g.CO2.m-2 d-1 y 2,06 ? 5,20 mg.N2O.m-2 d-1. Por ?ltimo los flux promedios obtenidos para el punto P3A fueron 1,80 ? 6,89 g.CH4.m-2 d-1; 1,40 ? 8,40 g.CO2.m-2 d-1 y -1,24 ? 6,43 mg.N2O.m-2 d-1. Las pruebas estad?sticas indicaron que los flux de los gases de efecto invernadero estudiados presentaron una variaci?n espacial significativa entre los puntos muestreados. CH4 present? variaci?n entre los puntos P1, P2 y P3 (p<0.001 Mann-Whitney) y evidenci? similitudes entre los puntos P3A-P3 y P3A-P2 (p>0.05 Mann-Whitney). Para CO2 se evidenci? similitud para los flux obtenidos en los cuatro puntos (p>0.05 Mann-Whitney). Por su parte, para el ?xido nitroso tambi?n se present? un comportamiento similar en los cuatro puntos sin variaci?n significativa (p>0.05 Mann-Whitney). Con respecto a las relaciones entre los par?metros de calidad de agua, sedimentos y los flux de gases de efecto invernadero, se determin? que los par?metros con mayor influencia sobre la producci?n y consumo de CH4 CO2 y N2O fueron hierro f?rrico (Fe+3) Coeficiente Spearman = -73%), nitratos (NO3) (Coeficiente Spearman = -65%) y los nitritos (NO2) en sedimentos Coeficiente Spearman = 86%), respectivamente. Los resultados obtenidos en este estudio evidenciaron que la intervenci?n antr?pica contribuye al estado eutr?fico del ecosistema y este a su vez influencia la din?mica de producci?n y consumo de GEI favoreciendo el incremento en la generaci?n de estos, demandando medidas de manejo y control que permitan mitigar el impacto frente al cambio clim?tico

Diagnóstico de los recursos bosque, fauna silvestre, suelo y agua, en la finca El Morro, San Miguelito, Río San Juan, Nicaragua, 2013

Este estudio fue realizado en la finca El Morro, San Miguelito, Río San Juan, el objetivo fue e valuar las características biofísicas de los recursos bosque, fauna silvestre , agua y suelo existentes en la finca. Se aplicó un inventario con diseño de muestreo sistemático utilizando tamaño de parcela de acuerdo a los diferentes tipos de cobertura vegetal , tales como : bosque abierto, tacotal y árboles disp ersos en potrero . Se ubica ron sobre el diseño del inventario dos parcelas circulares, con un radio de 15 metros, separadas a un a distancia de tres km entre ellas, la toma de datos de fauna silvestre se hizo , simultánea al levantamien t o de la información florística. P ara la caracterización se tomaron 20 muestras de suelo en cada tipo de cobertura vegetal para determinar el estado físico y químico del mismo. S e evaluó la calidad del agua para consumo humano en las dos fuentes hídricas existentes. En bosque abierto se encontraron 29 especies y 18 familias. Las familias con más individuos fueron : Bignoniaceae, Caesalpinaceae, Fabaceae y Mimosaceae ; en el tacotal se encontraron 26 especies y 19 familias , sobresaliendo en número de individuos, Tiliaceae, Bixaceae, Sterculiaceae y Mimosaceae; en el área de árboles dis pe rsos potreros se registraron 34 especies y 21 familias , siendo Anarcadiaceae, Fabaceae, Mimosaceae y Sterculiaceae las de mayor abundancia de individuos. El índice de diversidad de Shannon - Wiener indica que todos los tipos de vegetación tienden a la heterogeneidad o equitatividad en especies e individuos. En los tres estratos se encontraron 26 especies de aves, 7 de mamíferos y 8 de reptiles . Se evaluó el pH, nitrito, nitrato, amonio, fosfato, dureza de carbono, dureza total y oxígeno del agua, encontrando que es apta para consumo humano, sin embargo, no se hizo análisis biológico, por tanto se desconoce la concentración de coliformes fecales de las dos fuentes. La textura de los suelos en los tres tipos de vegetación es arcillosa

Análise da eficiência de indicadores da restauração ecológica em Mata Ripária no Cerrado, Planaltina - DF

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Departamento de Engenharia Florestal, Programa de Pós-Graduação em Ciências Florestasi, 2015.

Adequação bioclimática para os espaços urbanos abertos do centro de Fortaleza, CE

This research presents a study investigating the correlation between the environmental-physycal charcateristics of cities and the formation of its micro-climates. The study was conducted in the central area of Fortaleza characterized as a stable and consolidated area, where the city originated and currently faces serious problems in its urban dynamics. The points of measurements were determined by the elaboration and analysis of topography maps, height of buildings, land use, type of surface coating and vegetation, following the methodology of Katzschner (1997). A zoning map was then determined, according to common morphological characteristics of the 12 measurement points, which were based on a set of Romero s (2001) bioclimatic criteria. Air measurements, temperature, humidity, intensity and direction of winds were made in transect form in two different circuits in the study area, with six points of data collection in each area, in three different times: 6:00 am, 1:00pm and 7:00pm, during two periods of the year: August 2008 and March 2009. The results verified the influence of different environmental-physical types in the behavior of the climatic variables that were collected. A verticalização tão condenada em algumas situações se bem equilibrada e controlada pode reduzir as temperaturas do ar através do sombreamento dos espaços urbanos e possibilidade de maior permeabilidade a ventilação natural. The highest average air temperature and lower humidity were recorded at the point I at all times. This situation may have been in result of the high density, poor vegetation and extended paving of the ground. According to the results, it s clear the positive influence vegetation has on easing air temperature. Another indicator observed that areas with a greater variation in building heights tend to present decreased average air temperature. High rise structure, planned in accordance to urban air quality parameters, can reduce air temperatures by the shading of urban spaces and the possibility of greater penetration of natural ventilation

A sustentabilidade ambiental das cidades sob a ótica da pegada de carbono e do sistema verde de Brasília

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Centro de Desenvolvimento Sustentável, 2015.

Caracterização ambiental de bancos areno-lamosos nos campos petrolíferos de Macau e Serra (RN), como subsídio às medidas mitigadoras ao processo erosivo

On Rio Grande do Norte northern coast the process of sediment transport are intensely controlled by wind and sea (waves and currents) action, causing erosion and shoreline morphological instability. Due to the importance of such coastal zone it was realized the multi-spectral mapping and physical-chemical characterization of mudflats and mangroves aiming to support the mitigating actions related to the containment of the erosive process on the oil fields of Macau and Serra installed at the study area. The multi-spectral bands of 2000 and 2008 LANDSAT 5 TM images were submitted on the several digital processing steps and RGB color compositions integrating spectral bands and Principal Components. Such processing methodology was important to the mapping of different units on surface, together with field works. It was possible to make an analogy of the spectral characteristics of wetlands with vegetations areas (mangrove), showing the possibility to make a restoration of this area, contributing with the environmental monitoring of that ecosystem. The maps of several units were integrated in GIS environment at 1:60,000 scale, including the classification of features according to the presence or absence of vegetation cover. Thus, the strategy of methodology established that there are 10.13 km2 at least of sandy-muddy and of these approximately 0.89 km2 with the possibility to be used in a reforestation of typical flora of mangrove. The physical-chemical characterization showed areas with potential to introduce local species of mangrove and they had a pH above neutral with a mean of 8.4. The characteristic particle size is sand in the fine fractions, the high levels of carbonate, organic matter and major and trace element in general are concentrated where the sediment had the less particles size, showing the high correlation that those elements have with smaller particles of sediment. The application of that methodological strategy is relevant to the better understanding of features behavior and physical-chemical data of sediment samples collected on field allow the analysis of efficiency/capability of sandy-muddy to reforestation with local mangrove species for mitigation of the erosive action and coastal processes on the areas occupied by the oil industry

Manejo y conservación del suelo y agua en los Andes del Sur de Ecuador

El manejo y la conservación de los recursos suelo y agua han sido y son motivo de gran preocupación para la sostenibilidad del Planeta en cuanto a la soberanía alimentaria y el desarrollo de la vida en general, esto se remarca en los países en vías de desarrollo que presentan fuertes contrastes, como lo es el Ecuador. Las limitaciones en la recolección de los datos climatológicos, de suelo, cobertura vegetal, entre otros; así como la aplicación de metodologías que se adapten a las realidades locales en cuanto a la medición de parámetros de calidad de agua y suelo, y la estimación de la erosión, motivaron el desarrollo de esta investigación; que inicialmente genera y analiza datos originales, estima con los modelos tradicionales el riesgo de pérdida de suelo, y propone un nuevo modelo para implementarlo en la región. Esto facilitaría la oferta de políticas o estrategias de manejo y conservación de los recursos naturales a diferentes escalas. En el Capítulo I, se hace una introducción general al tema de la tesis en relación al área de estudio, con una revisión del estado de la cuestión con algunos datos de investigaciones previas para la región. Se plantea el estado actual y en relación a este se describe el fin y los objetivos de la investigación. El Capítulo II, describe a detalle el área general de estudio y las zonas específicas, que por motivos de formato y limitaciones de espacio no pudieron ser incluidos en los artículos de los capítulos siguientes. También se describen los materiales y métodos que fueron requeridos para la generación de información de campo y laboratorio, durante el proceso de investigación y desarrollo de la tesis. En el Capítulo III, se describen las primeras relaciones de la cobertura vegetal con algunos parámetros de suelo y agua. Este capítulo describe un acercamiento al tema de investigación tanto de campo como de laboratorio a escala local (7 cuencas). El muestreo del suelo fue sistemático y el del agua uno en la estación seca y otro en la lluviosa. En este apartado se analiza únicamente la erodabilidad y topografía del suelo. El Capítulo IV, estima el riesgo de erosión del suelo causado por el cambio de la cubierta vegetal en un ecosistema de bosque de neblina montano, este análisis es a escala local. Fue modelada para esta zona la Ecuación Universal de Perdida de Suelo Revisada (RUSLE), para entender cómo se desarrolla el proceso erosivo y estimar los posibles escenarios futuros si es que la dinámica del cambio de uso de suelo continuara al ritmo actual. En el Capítulo V, se desarrolla el modelo a escala regional, en una cuenca semiárida con un fuerte gradiente altitudinal y pluviométrico. La cuenca representa un corte transversal del sistema montañoso de los Andes del sur de Ecuador. Aquí se observan grandes diferencias climáticas en distancias relativamente cortas, principalmente con la precipitación, estas diferencias son producto de una topografía accidentada. En este capítulo se propone una metodología con buenas posibilidades de ser utilizada para estimar el riesgo de la erosión del suelo, en regiones con datos escasos. Finalmente, el Capítulo VI contiene la discusión general de la tesis, incluyendo las conclusiones más relevantes. Fue posible analizar la espacio-temporalidad de los procesos erosivos para dos ecosistemas de un gradiente altitudinal y pluviométrico de los Andes. Por lo tanto, consideramos este trabajo útil para emprender investigaciones a mayor detalle y a diferentes escalas de los procesos erosivos del suelo, y así ir entendiendo y midiendo la relación e influencia de los diferentes factores que intervienen en dichos procesos, para proponer alternativas fundamentadas en bien del manejo y conservación del recurso suelo.

Distribuição e propriedade hidráulica dos solos da várzea de curuai, Pará

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, 2016.

Arthropoda de solo em um ecossistema semi-árido da região neotropical: composição, variabilidade temporal e estratificação

Caatinga is an important laboratory for studies about arthropods adaptations and aclimatations because its precipitation is highly variable in time. We studied the effects of time variability over the composition of Arthropods in a caatinga area. The study was carried out at a preservation area on Almas Farm, São José dos Cordeiros, Paraíba. Samples were collected in two 100 m long parallel transects, separated for a 30 m distance, in a dense tree dominated caatinga area, between August 2007 and July 2008. Samples were collected in each transect every 10 m. Ten soil samples were taken from each transect, both at 0-5 cm (A) and 5-10 cm (B) depth, resulting in 40 samples each month. The Berlese funnel method was used for fauna extraction. We registered 26 orders and the arthropods density in the soil ranged from 3237 to 22774 individuals.m-2 from January 2007 to March 2008, respectively. There was no difference between layers A and B regarding orders abundance and richness. The groups recorded include groups with few records or that had no records in the Caatinga region yet as Pauropoda, Psocoptera, Thysanoptera, Protura and Araneae. Acari was the most abundant group, with 66,7% of the total number of individuals. Soil Arthropods presented a positive correlation with soil moisture, vegetal cover, precipitation and real evapotranspiration. Increases in fauna richness and abundance were registered in February, a month after the beginning of the rainy season. A periodic rain events in arid and semiarid ecosystems triggers physiological responses in edafic organisms, like arthropods. Edafic arthropods respond to time variability in the Caatinga biome. This fauna variation has to be considered in studies of this ecosystem, because the variation of Arthropods composition in soil can affect the dynamics of the food web through time