Publicações

O regime de chuvas da bacia amazônica é fortemente influenciado pela variação das temperaturas de superfície (TSM) do Atlântico e do Pacífico, por meio das circulações atmosféricas de grande escala (Marengo, 1992; Ronchail et al., 2002; entre outros). A área da bacia sujeita a mudanças no regime de chuvas varia em função da região oceânica que apresentou anomalia de temperaturas. Historicamente, os eventos de El Niño (aquecimento anômalo de algumas regiões do Pacífico tropical) têm influenciado as chuvas nas porções centrais e leste da Amazônia. Os eventos AMO (Atlantic Multidecadal Oscillation), associados ao aquecimento anômalo das temperaturas de superfície do Atlântico tropical norte têm exercido maior influência sobre as chuvas das porções oeste, sudoeste e sul da Amazônia. Esses eventos não são raros, ocorrem com frequência na região, e se configuram como sendo uma característica das condições climáticas prevalecentes na bacia amazônica.

To the extent that many studies of the last two decades deepen the understanding about the Amazon tropical forest and more is known about the environmental services it offers, they also increased our level of awareness about the growing threats that this system has been subjected to. In addition to the process of uncontrolled expansion of the agriculture frontier, the Amazon, for its large scale, is an ecosystem highly susceptible to climate at regional and global scales. In this chapter we address issues related to environmental drivers of change in the Amazon: deforestation, climate, climate extremes, and fire. The goal is to present aspects of a synergistic action of these effects and the possible responses of Amazonian ecosystems to these drivers of change: (1) short-term responses as the mortality of some species (biodiversity loss), loss of living biomass with consequent influence on storage, and exchanges of carbon with the atmosphere to (2) long-term responses, such as savannization and Amazon dieback. On the other hand, it has been hypothesized that the forest may show some degree of resilience to tolerate those impacts before starting to respond with degradation of the ecosystems. One of the challenges of Amazonian science today is to find out how close those drivers might be from exceeding tipping points of stability of the Amazonian system.

Extremos climáticos de chuva, temperatura e vento podem ter um impacto importante na vida das pessoas. Excepcionalmente, os extremos podem ter resultado no desaparecimento de civilizações, a exemplo da dinastia maia, que pode ter sucumbido por uma sucessão de secas severas (Hunt; Elliott, 2002). Em geral, estudos observacionais de extremos climáticos são limitados pelas dificuldades de obtenção de séries temporais longas e homogêneas de dados climáticos capazes de registrá-los. Embora existam séries temporais relativamente longas em muitas partes do globo, os conjuntos de dados disponíveis para a bacia amazônica normalmente são escassos e limitados. Por causa dessas limitações, evidências paleoecológicas tornam-se ferramentas válidas para avaliar o histórico de secas e/ou enchentes no passado, apesar de alguma incerteza nas análises.

A região amazônica, por sua grande extensão territorial, possui regimes climáticos diferenciados. De norte a sul, observa-se uma grande variabilidade espacial e temporal da precipitação, na qual os eventos extremos de secas ou enchentes trazem consequências socioeconômicas importantes para vários setores da sociedade (agricultura, transportes, recursos hídricos, saúde, habitação).

A Coordenação de Ciência do Sistema Terrestre do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais iniciou, a partir de 2009, a implantação de facilidades para análise e preparação de amostras ambientais e desenvolvimento de tecnologias afins, o Laboratório de Aerossóis, Soluções Aquosas e Tecnologias LAQUATEC para dar suporte ao Laboratório Associado de Pesquisas Biogeoquímica Ambiental (LAPBio). O LAQUATEC foi implantado para dar suporte, prioritariamente, às pesquisas em Química da atmosfera, Transferências de espécies químicas nas Interfaces de Ecossistemas, Estudos da qualidade de corpos de água interiores e costeiros e Tecnologias Ambientais bem como deposição e emissão de espécies químicas em diferentes escalas geográficas e ambientes, em andamento no LAPBio. O objetivo deste manual é detalhar a montagem e o funcionamento do sistema de amostragem de aerossóis por denuder (SAAD) que foi desenvolvido para a determinação das concentrações em extrato aquoso das seguintes espécies químicas gasosas: $NH_{3}$, $HNO_{3}$, $SO_{2}$, HCI, e no aerossol: $NH^{+}_{4}$, $NO^{-}_{3}$, $SO^{2-}_{4}$, $Cl^{-}$, $Na^{+}$, $Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$ presentes na atmosfera, em projetos em execução pelo LAQUATEC.

O Laboratório de Aerossóis, Soluções Aquosas e Tecnologias (LAQUATEC) é uma facilidade do Centro de Ciência do Sistema Terrestre (CCST) associado à linha de pesquisa em Biogeoquímica Ambiental. Tem como missão dar suporte, prioritariamente, às pesquisas relacionadas aos temas: química da atmosfera, transferências de espécies químicas nas interfaces de ecossistemas, estudos da qualidade de corpos de água interiores e costeiros e tecnologias ambientais, bem como deposição e emissão de espécies químicas em diferentes escalas geográficas e ambientes. Além dessa missão específica está disponível também para atender estudos desenvolvidos no âmbito de projetos institucionais que necessitem dessas facilidades. Assim, este documento é parte da política de divulgação dos diversos protocolos empregados para que os usuários tenham instrumentos para lhes orientar quando ao uso de determinados equipamentos ou procedimentos. O objetivo deste documento é descrever o protocolo empregado no estudo sobre o conteúdo de carbono inorgânico em águas superficiais, como orientação aos usuários do LAQUATEC sobre o princípio de funcionamento do analisador de carbono total TOC VCPN, Shimadzu, para a quantificação de carbono orgânico total (TOC) através do método direto pela quantificação do carbono inorgânico não purgável (NPOC) em soluções aquosas.

O cálculo de duração da noite foi baseado no estudo desenvolvido por Seidelmann (1992) que relacionada a variação de iluminância do céu, sem nebulosidade, em função do ângulo zenital solar. A partir dessa relação foi calculada o ângulo de elevação solar em relação ao horizonte correspondente aos limites de iluminância indicados na Tabela 1, para cada um dos locais em estudo e para cada dia de um ano-padrão. Com a elevação calculada, determinou-se o tempo de duração do percurso do Sol entre as posições indicadas para o nascer e ocaso empregando-se equações matemáticas de amplo reconhecimento no meio científico e tecnológico (Iqbal, 1983; Duffe & Beckmann, 1991) para as relações astronômicas Sol-Terra. A metodologia utilizada foi validada com os dados obtidos através de medidas de campo utilizando um luxímetro calibrado e os resultados publicados em Martins et al. (2005).

O cálculo de duração da noite foi baseado no estudo desenvolvido por Seidelmann (1992) que relacionada a variação de iluminância do céu, sem nebulosidade, em função do ângulo zenital solar. A partir dessa relação foi calculada o ângulo de elevação solar em relação ao horizonte correspondente aos limites de iluminância indicados na Tabela 1, para cada um dos locais em estudo e para cada dia de um ano-padrão. Com a elevação calculada, determinou-se o tempo de duração do percurso do Sol entre as posições indicadas para o nascer e ocaso empregando-se equações matemáticas de amplo reconhecimento no meio científico e tecnológico (Iqbal, 1983; Duffe & Beckmann, 1991) para as relações astronômicas Sol-Terra. A metodologia utilizada foi validada com os dados obtidos através de medidas de campo utilizando um luxímetro calibrado e os resultados publicados em Martins et al. (2005).

A concentração de metano dissolvido na água (MD) e outros gases, como o CO$_{2}$ e o O$_{2}$, se desviam do equilíbrio com a atmosfera sob a influência da atividade biológica (fotossíntese, respiração aeróbica e anaeróbica e metanogênese). A direção e intensidade destes desvios refletem a importância relativa dos vários processos biológicos que consumem ou produzem cada gás, e fornecem uma indicação da natureza geral do metabolismo aquático. Assim, a observação do metano dissolvido nas águas pode ser usada como indicativo das taxas de produção do gás nos sedimentos e do seu consumo por microrganismos metanotróficos que estariam presentes na coluna d´água. Uma das técnicas mais utilizadas para a obtenção do metano dissolvido, por sua facilidade, simplicidade e confiabilidade alta, é a chamada técnica de extquotedblleft{      extit{headspace}}            extquotedblright. Neste protocolo, descrevemos os procedimentos para a coleta das amostras, extração do metano dissolvido, análise laboratorial para determinação da quantidade de metano presente nas amostras e finalmente, a determinação da concentração do metano dissolvido em águas naturais.

Este protocolo foi elaborado a fim de orientar no procedimento para solubilização de Material Particulado (MP) coletado em filtro de policarbonato. As coletas foram realizadas semanalmente de Dezembro de 2012 a Janeiro de 2013, resultando num total de oito amostras. Para a obtenção da fração solúvel os filtros amostrados foram solubilizados em 30 mL de água ultrapura e submetidos ao ultrassom através de uma sequência de 30 minutos até completar 3 horas. Nos extratos aquosos obtidos foram analisados os íons maiores utilizando-se a técnica de cromatografia a líquido de íons (IC). Isso foi necessário para determinar o tempo ideal de extração já que esse procedimento é empregado para determinação das concentrações das espécies químicas de interesse, solúveis em água, no MP em suspensão na atmosfera. Todo procedimento de solubilização foi realizado no Laboratório de Aerossóis, Soluções Aquosas e Tecnologias (LAQUATEC), do Centro de Ciências do Sistema Terrestre (CCST), do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE).