As medições de CO2 atmosférico de alta qualidade são escassas em toda a floresta amazônica. No entanto, são importantes para entender melhor a variabilidade das fontes e sumidouros de CO2. E, de fato, uma das razões pelas quais o ATTO foi construído foi para obter medições de longo prazo em uma região tão fundamental.
Os cientistas do ATTO instalaram pela primeira vez sistemas de medição de CO2 em março de 2012, na torre de 81 m de altura do ATTO. Desde então, as entradas coletam o ar de forma contínua em cinco alturas (4 m, 24 m, 38 m 53 m e 79 m). Portanto, elas medem no solo, dentro do dossel da floresta e acima dela. Santiago Botía e seus colegas agora publicaram os primeiros 6 anos de medições contínuas e de alta precisão de CO2 atmosférico no ATTO. Com base nesse registro de 6 anos, eles deveriam obter informações sobre alguns dos processos que afetam os gases-traço na floresta amazônica.
Para esse estudo, os investigadores analisaram dados de meia hora durante o dia, quando a atmosfera é, em geral, bem misturada. À noite, muitas vezes há intensa estratificação atmosférica. Isso significa que sinais locais (como os de pequenos riachos de vales ou mesmo de árvores isoladas) podem dominar o sinal medido com facilidade. Por consequência, seria então impossível aprender mais sobre processos de grande escala.
Variabilidade sazonal e interanual de CO2
Em primeiro lugar, Santiago Botía e os coautores descobriram que o teor de CO2 na atmosfera aumentou a uma taxa muito semelhante ao aumento global. No entanto, esta tendência não é linear, ela é caracterizada por um ciclo sazonal pronunciado. A concentração de CO2 é maior na transição da estação das chuvas para a das secas (em junho e julho). É mais baixa durante duas épocas do ano: o início da estação das chuvas (março) e durante a estação das secas (de agosto a outubro). Uma explicação para isso é que muitas árvores brotam novas folhas durante a estação das secas. Essas folhas jovens são mais eficientes na captura de CO2. Além disso, normalmente há menos nuvens e mais sol durante esta época do ano. Assim, as plantas podem absorver mais carbono da atmosfera através da fotossíntese.
Os pesquisadores também encontraram alguns padrões interanuais no registro, ou seja, momentos em que o registro de CO2 divergiu do padrão sazonal descrito. O evento mais pronunciado entre 2012 e 2019 é o El Niño de 2015-16. Este fenômeno climático global causou uma seca severa e calor extremo na região amazônica. Isso afetou as concentrações de CO2 no ATTO, mas de maneira variável e errática. Durante a estação das chuvas de 2015, houve uma anomalia positiva (valores acima do esperado), mas na estação das secas seguinte, houve uma anomalia negativa (valores abaixo do esperado). Depois de analisar todos os dados disponíveis, os cientistas chegaram à conclusão de que isso não pode ser explicado apenas por efeitos locais. Por mais estranho que pareça, no ano seguinte (2016) houve duas anomalias positivas nas estações das secas e das chuvas, que ficou claro que foram impulsionadas por efeitos locais e não locais. Os autores concluíram que a diferença em 2015 e 2016 implica que o El Niño começou a afetar a floresta amazônica em momentos diferentes na região.
Comparando dados com simulações de modelo
O mesmo vale não apenas para este evento específico, mas para todo o registro. Depois que a equipe analisou os dados com profundidade, ela os comparou com simulações de modelos. Os autores queriam determinar se poderiam reproduzir as medições com modelos atmosféricos. No entanto, embora tenham usado a saída do modelo otimizado para o sinal de vegetação em seu modelo atmosférico, não foi possível capturar o ciclo sazonal de CO2 que se observa nos dados. Isso sugere que os modelos de vegetação ainda não capturam todos os processos relevantes para prever de forma realista os processos de gases-traços. Um dos fatores que contribui para essa discrepância, neste caso, é que o modelo não inclui nem o ciclo árvore-folha nem os sinais de CO2 emitidos pelos rios. Ambos se mostram importantes para interpretar o registro de CO2 do ATTO.
Mas, além disso, a equipe chegou à conclusão de que os sinais locais e regionais afetam de forma significativa os dados de gases-traço medidos no ATTO. Os pesquisadores mostraram que precisamos entender melhor os processos subjacentes e os ciclos sazonais que influenciam as emissões e a absorção de gases de efeito estufa. Só assim será possível incluí-los em simulações de modelos para fazer previsões mais precisas sobre o futuro da floresta amazônica. Em uma próxima etapa, Santiago Botía e seus colegas usarão o registro de CO2 do ATTO junto com outros fluxos de dados para melhorar os modelos de vegetação e observar a resposta da vegetação durante a última década.
Os autores publicaram o estudo “The CO2 record at the Amazon Tall Tower Observatory: A new opportunity to study processes on seasonal and inter-annual scales” Open Access na revista Global Change Biology.
Similar articles
Ramsay et al. desenvolveram um novo modelo para avaliar a troca de nitrogênio entre a atmosfera e a biosfera com base em observações na ATTO. Este modelo inclui parâmetros que controlam tanto a deposição de nitrogênio quanto as emissões nas florestas tropicais.
Ramsay et al. measured inorganic trace gases such as ammonia and nitric acid and aerosols in the dry season at ATTO. They are to serve as baseline values for their concentration and fluxes in the atmosphere and are a first step in deciphering exchange processes of inorganic trace gases between the Amazon rainforest and the atmosphere.
Pfannerstill et al. compararam as emissões de COV na ATTO entre um ano normal e um caracterizado por um El Nino forte com secas severas na Amazônia. Não encontraram grandes diferenças, exceto na hora do dia em que as plantas liberam os COVs. Eles publicaram seus resultados na revista Frontiers in Forest and Global Change.
Saturno et al. analisaram a concentração de carbono preto e castanho na atmosfera sobre a Amazónia. Verificaram que a estação seca é caracterizada por muitas queimadas de biomassa, que produzem muito carbono preto e castanho. Mas também soam a variações interanuais significativas. Os resultados foram publicados nos países ACP.