Impacto das mudanças climáticas na composição de formas de vida de plantas na fronteira entre

Amazônia e CerradoAndré Vitor Fleuri Jardim

Silvana AmaralDalton de Morisson Valeriano

Cristina Bestetti Costa

Floresta Amazônica: ameaças

desmatamento mudanças climáticas

mudanças climáticas

• floresta Amazônica: aumento da estação seca ou redução da umidade do solo

• savanização (sul da Amazônia): floresta => savana

• unidade de vegetação = bioma

mapa de vegetação (Nobre et al. 1991)

1 bioma por célula

bioma como unidade de vegetação

abordagem bem sucedida: modelos conceituais

iniciais (tipos vegetacionais versus

condições ambientais)variação espacial da vegetação: unidades de formação discretas

(biomas) ou composições dinâmicas de elementos

estruturais?

conceito ecofisionômico de vegetação

• vegetação: unidades ecológicas e fisionômicas (formas de vida)

• ecofisionomia: estrutura da vegetação (formas de vida, estratificação, cobertura e deciduidade) versuscondições ambientais

• forma de uma planta <=> ajustamento às forças ambientais– árvore decídua => perda das folhas na estação desfavorável

• congregação de indivíduos que, em determinado meio, exibem características morfológicas semelhantes por usarem de forma similar os recursos ambientais disponíveis

forma de vida

Bertholletia excelsa (castanha-do-pará): “árvore de floresta pluvial tropical”

Philodendron giganteum: “trepadeira latifoliada

perenifólia”

• forma de vida (Box: clima = 1º lugar) = tipo funcional de planta (grupo de plantas com respostas similares ao clima, que resultam em formas similares)

• plantas com a mesma forma de vida: balanços similares de água e de energia

(formas de vida como unidade básica de modelagem)

compreensão detalhada dos processos de limitação ambiental

pressão ambiental primária sobre o balanço hídrico e energético das plantas que compõem a formação vegetacional

é a forma de vida que irá persistir ou perecer diante das mudanças do clima e, por sua vez, são os efeitos cumulativos sobre as diferentes

formas de vida que determinarão o destino da formação vegetacional

mapa de vegetação (Nobre et al. 1991)

E as diferentes formas de vida que fazem

parte da mesma formação e podem ter respostas distintas às

mudanças ambientais?

voltando à savanização...savanização “ecofisionomicamente” falando...

mudanças climáticas: composição típica de formas de

vida da floresta => combinação típica de formas de vida de

savana

floresta amazônica => cerrado (?)

outras variáveis:

tipo de solo, topografia, freqüência de fogo, dispersão de sementes, banco de sementes, uso e ocupação do solo

savanização “ecofisionomicamente” falando...

• avanço do cerrado sobre a floresta amazônica? NÃO!

aumento potencial da freqüência das formas de vida savânicas dentro da própria floresta

objetivos

• refinar a escala de análise da modelagem da vegetação amazônica face ao aquecimento global

• prever a distribuição potencial da vegetação na fronteira entre a Floresta Amazônica e o Cerrado, dados cenários de mudança do clima

• responder se haverá favorecimento das formas de vida savânicas em detrimento das florestais

métodos

• compilação de listas espécies (cerrado e floresta amazônica)

• construção de banco de dados (espécies e formas de vida)

• classificação das espécies em forma de vida:

– tipo estrutural– altura– tipo de folha (larga, estreita)– área da folha– textura da folha– deciduidade

variáveis climáticas

• temperatura média mensal

• temperatura mínima média mensal

• temperatura máxima média mensal

• temperatura mínima média do mês mais frio

• precipitação média anual

• precipitação mínima média mensal

• precipitação máxima média mensal

(http://www.worldclim.org/)

sistematização dos dados

• sistematização no TerraView das informações referentes àocorrência de espécies e às variáveis climáticas para a região de estudo

cálculo das seguintes variáveis climáticas:

• temperatura média do mês mais quente• temperatura média do mês mais frio• intervalo anual das temperaturas médias mensais• soma das temperaturas médias mensais acima de 0°C, dividida por 12• temperatura mínima média do mês mais frio• precipitação anual média• estimativa corrigida de Thornthwaite da evapotranspiração potencial

anual• índice de umidade anual (precipitação anual dividida pela estimativa

corrigida de Thornthwaite da evapotranspiração potencial anual)• precipitação máxima média mensal• precipitação mínima média mensal• precipitação média do mês mais quente

métodos

• estabelecimento de mapas de distribuição das formas de vida

• calibragem de envelopes climáticos para as formas de vida

• modelagem da distribuição atual e futura das formas de vida na região de interesse

primeiros resultados...

• 190 listas de espécies (134 do cerrado e 62 da floresta amazônica; 6 comuns)

primeiros resultados...

• banco de dados de espécies– floresta amazônica: 2733– cerrado: 2277

• banco de dados de formas de vida:– floresta amazônica (62 sítios):

• 399 espécies => 27 formas de vida

– cerrado (134 sítios):• 388 espécies => 26 formas de

vida

FLORESTA AMAZÔNICA CERRADOArborescentes perenifólias Arborescentes de tronco suculento

Arbustos em roseta mesófilos (palmeiras anãs) Arbustos em roseta mesófilos (palmeiras anãs)Arbustos em roseta xerófilos (bromélias terrestres) Arbustos em roseta xerófilos (bromélias terrestres)

Arbustos espinhentos caducifólios Arbustos espinhentos caducifóliosArbustos latifoliados perenifólios tropicais Arbustos latifoliados perenifólios tropicais

Árvores baixas latifoliadas caducifólias Árvores anãs latifoliadas perenifólias tropicaisÁrvores caducifólias mesófilas Árvores baixas latifoliadas caducifóliasÁrvores caducifólias xerófilas Árvores caducifólias mesófilas

Árvores de floresta pluvial tropical Árvores palmiformes (palmeiras)Árvores palmiformes (palmeiras) Árvores microfilas perenifólias tropicais

Árvores microfilas perenifólias tropicais Árvores pequenas de floresta montanaÁrvores pequenas latifoliadas perenifólias tropicais Árvores pequenas latifoliadas perenifólias tropicais

Árvores perenifólias de região temperada quente Arvoretas palmiformes (palmeiras baixas)Arvoretas palmiformes (palmeiras baixas) Epífitas de folha estreita

Epífitas de folha estreita Epífitas latifoliadas caducifóliasErvas latifoliadas perenifólias tropicais Ervas latifoliadas caducifólias

Ervas latifoliadas suculentas Ervas latifoliadas perenifólias tropicaisGramíneas altas (típicas) Ervas latifoliadas suculentas

Gramíneas altas (tipo cana) Gramíneas altas (típicas)Gramíneas arborescentes Gramíneas altas (tipo cana)

Gramíneas pequenas (em tufo) Gramíneas arborescentesGramíneas pequenas (tipo gramado) Gramíneas pequenas (em tufo)

Hemiepífitas Gramíneas pequenas (em touceira espessa)Lianas latifoliadas perenifólias tropicais Gramíneas pequenas (tipo gramado)

Palmeiras trepadeiras Lianas latifoliadas perenifólias tropicaisPteridófitas perenifólias Trepadeiras latifoliadas caducifólias

Trepadeiras latifoliadas perenifólias

formas de vida

• submissão do banco de dados (formas de vida e variáveis climáticas) ao Prof. Elgene O. Box– construção dos mapas de distribuição das formas de

vida– calibragem dos envelopes climáticos– modelagem da distribuição atual e futura das formas de

vida

(expectativa...)

considerações finais

• os fatores ecológicos que limitam a distribuição geográfica das formas de vida estudadas não foram completamente representados pelas variáveis usadas na construção dos envelopes– fatores edáficos– topografia– regime de fogo– uso e ocupação do solo

• 1º passo: variáveis climáticas <=> formas de vida (aquecimento)

próximos passos...• aumentar banco de dados de formas de vida (Flora Neotropica, dentre

outros)• comprimento da estação seca (médias mensais de precipitação) e a

topografia (SRTM)• criar formas de vida específicas para a região estudada:

– “árvores mesofilas perenifólias tropicais” (cerrado e floresta de terra firme)

– “arbustos latifoliados caducifólios” (cerrado)– “arbustos latifoliados caducifólios esclerófilos” (cerrado)– “arbustos anões tropicais” (cerrado)– “árvores pequenas latifoliadas caducifólias” resistentes ao fogo, com

tronco retorcido versus “árvores pequenas latifoliadas caducifólias”• envelope climático => envelope ambiental

– fatores edáficos– topografia– regime de fogo– uso e ocupação do solo