Cientistas usando varreduras aéreas de alta resolução e modelagem computacional concluíram que incêndios florestais, tempestades e extração seletiva de madeira se tornaram os principais impulsionadores das emissões de carbono das florestas tropicais, ultrapassando as práticas de corte raso.
A equipe usou drones equipados com sensores de detecção e alcance de luz, ou LiDAR, para medir a biomassa de árvores e as emissões de carbono nas florestas brasileiras. Liderados pelo Laboratório de Propulsão a Jato da NASA, os pesquisadores descobriram que, das 90,5 milhões de toneladas de carbono perdidas por ano, cerca de 60 milhões de toneladas vieram da degradação, enquanto aproximadamente 24 milhões de toneladas estavam vinculadas ao corte raso.
KC Cushman, um cientista do Oak Ridge National Laboratory focado em estudar ecossistemas em risco com sensoriamento remoto , forneceu expertise em análise de dados para o projeto. “É importante calibrar modelos para condições locais para atingir as melhores estimativas”, disse Cushman. “O formato das árvores varia muito de um ambiente para outro, mesmo que seja da mesma espécie.”
O trabalho foi publicado na Proceedings of the National Academy of Sciences-PNAS.
Cushman está implementando capacidades semelhantes para estudar a dinâmica do carbono em florestas no sudeste dos EUA e nos trópicos.
As florestas tropicais são vitais para combater as mudanças climáticas porque absorvem e armazenam mais carbono acima do solo do que qualquer outro ecossistema terrestre. No entanto, as atividades humanas e as mudanças recentes no clima regional causaram mudanças significativas na estrutura, integridade e biodiversidade dessas florestas. Em particular, a Amazônia brasileira sofreu desmatamento e degradação severos, levando a região a se tornar uma fonte de carbono em vez de um sumidouro. Embora os efeitos do desmatamento na perda de carbono tenham sido exaustivamente pesquisados, o impacto do carbono da degradação florestal não é bem compreendido e é difícil de quantificar com precisão em grande escala. A degradação é mais dispersa espacialmente do que o desmatamento, expandindo as fronteiras da perda florestal.
A degradação é frequentemente um precursor do desmatamento, com quase metade das florestas tropicais degradadas sendo desmatadas nos anos subsequentes. As emissões de carbono provenientes de perturbações florestais na Amazónia são equivalentes, se não maiores, às emissões provenientes da desflorestação, embora o intervalo de estimativas atuais seja muito amplo (0,05 a 0,2 Pg C y −1 ).
A vulnerabilidade das florestas tropicais às alterações climáticas, incluindo secas mais frequentes e severas, bem como a maior suscetibilidade a incêndios, intensifica ainda mais a degradação destas florestas, resultando em perdas aceleradas de carbono e perturbações dos ecossistemas.
A degradação florestal antropogênica, causada pela exploração madeireira seletiva, incêndios florestais e fragmentação, reduz a cobertura arbórea sem removê-la completamente. A exploração madeireira seletiva colhe espécies arbóreas comercializáveis usando uma rede de estradas que fornecem acesso para máquinas.
As práticas de colheita geralmente resultam em altos níveis de danos ao dossel, contribuindo para a vulnerabilidade aos incêndios florestais. Os incêndios florestais na floresta amazônica são quase todos provocados por humanos. Os incêndios florestais afetaram 16,4% do bioma Amazônia entre 1985 e 2020 e devem se intensificar devido às mudanças climáticas. As secas severas aumentam a ocorrência de incêndios, levando ao aumento da mortalidade de árvores induzida por incêndios observada recentemente. As florestas degradadas pela exploração madeireira e pelos incêndios podem conter menos de metade das reservas de carbono das florestas intactas, enquanto as bordas florestais associadas e os efeitos da fragmentação promovem perdas indiretas de carbono. A recuperação das reservas de carbono degradadas para níveis semelhantes aos da floresta intacta pode levar décadas, mas pode contrabalançar parcialmente as emissões de carbono provenientes da perda florestal.
As perturbações florestais naturais são dominadas por eventos de mortalidade em pequena escala (<0,1 ha). O bioma amazônico está vivenciando uma mortalidade crescente de árvores individuais em florestas intactas e antigas. Perturbações naturais maiores, como quedas de vento, criam espaços de árvores arrancadas ou quebradas. Existe uma forte correlação entre a ocorrência de quedas de vento e a frequência de chuvas intensas, com as quedas de vento concentradas principalmente na Amazônia central e noroeste. Prevê-se que as perturbações causadas pelas quedas de vento aumentem em cenários de aquecimento climático.
Apesar dos esforços recentes para quantificar as perdas e ganhos de carbono da degradação e recuperação florestal, as estimativas permanecem altamente variáveis. Os dados de inventário de campo, que são frequentemente limitados a florestas intactas e raramente concebidos para cobrir áreas com perturbação humana, fornecem uma amostra limitada de parcelas devido à acessibilidade e ao custo. As abordagens baseadas em satélite, apesar da sua cobertura mais ampla, sofrem de uma resolução grosseira que dificulta a quantificação da extensão e intensidade da degradação florestal porque o sinal de exploração madeireira seletiva e incêndios desaparece entre observações sem nuvens devido à regeneração. Além disso, a degradação florestal é heterogénea não só no espaço e no tempo, mas também na intensidade, o que torna a sua deteção inequívoca um desafio.
Brasil precisa reforçar proteção de florestas para atingir metas de mitigação de mudanças climáticas
O lidar aerotransportado repetido (detecção e alcance de luz) pode detectar com precisão mudanças na estrutura da floresta entre diferentes aquisições e tem sido usado para estimar a dinâmica do carbono devido à degradação florestal; no entanto, sua aplicação tem sido limitada a estudos de caso isolados.
Aqui, estimamos mudanças nos estoques de carbono acima do solo (AGC) da floresta atribuídos tanto à degradação induzida pelo homem quanto a distúrbios naturais, e o recrescimento pós-perturbação em uma área de mudança ativa no uso da terra no sul da Amazônia brasileira. Medimos diretamente as mudanças nas alturas do dossel usando uma amostra aleatória de 99 transectos repetidos de varredura de lidar aerotransportado (ALS) (~500 ha cada) cobrindo florestas no Arco do Desmatamento Brasileiro entre 2016 e 2017 a 2018. Fornecemos uma quantificação única e detalhada da mudança estrutural do dossel que leva em conta os processos de cobertura da terra e as mudanças na densidade de carbono acima do solo (ACD). Nossa abordagem permite a estimativa direta das taxas de mudanças de AGC devido ao desmatamento da floresta, extração seletiva de madeira, incêndios, quedas de vento e outras perturbações, bem como o crescimento da floresta. Aplicamos nossas descobertas ao Arco do Desmatamento e exploramos a importância da proteção territorial para mudanças no armazenamento de carbono.
Resultados
Analisamos 48.280,25 ha de floresta em 99 transectos usando lidar aerotransportado repetido e descobrimos que 4,2% da área registrou perda de altura da floresta claramente atribuível à atividade humana no período entre as campanhas lidar, incluindo desmatamento (0,7%), exploração madeireira (0,7%) e incêndios florestais (2,8%). Derrubadas pelo vento perturbaram 2,7% da floresta pesquisada, enquanto outras pequenas perturbações naturais e antropogênicas afetaram 14,7%. As classes de perda do dossel seguem padrões espaciais distintos, conforme mostrado na série temporal da altura do dossel do lidar. A distribuição das perturbações florestais no Arco do Desmatamento foi heterogênea. A exploração madeireira seletiva e os incêndios ocorreram predominantemente no estado de Mato Grosso, enquanto a exploração madeireira impulsionou as fronteiras de desmatamento em Rondônia e Mato Grosso. Derrubadas pelo vento e outras perturbações do dossel foram distribuídas por todo o Arco do Desmatamento. O crescimento florestal detectável (≥0,5 m) cobriu 16,3% da área, enquanto 62,1% da floresta não mudou mais do que nosso limite de detecção conservador (mudança absoluta < 0,5 m)
