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Information about changes in land use and land cover is useful to address issues related to drylands management, as well as to support decision-making related to the sustainable use of soils. Since drylands are frequently affected by accelerated soil erosion, land degradation and desertification associated with vegetation cover losses, constant monitoring of land use and land cover changes are required. However, land use and land cover maps are often not available, making it difficult to monitor degradation. Therefore, in this work, we developed an efficient mapping method to monitor bare soil areas, which are indicative of land degradation in the case of the Northeast of Brazil, using Normalized Difference Vegetation Index images. The proposed methodology was field calibrated and applied to the region using 17-year (20002016) NDVI maps, with a spatial resolution of 250 m. Based on bare soil mapping, we estimated the degree of degradation using an index calculated from the persistence and frequency of bare soil during the study period. The results indicated that the degraded areas increased in the period of the study, mainly in areas of pasture and Caatinga. This expansion has been accelerated due to the severe drought that affected the region since 2011.

The Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) projections of global mean temperature rises are worrisome for coffee crop due to the intolerance of the Arabica species to high air temperature variations. The crop has a large participation in the Brazilian trade balance; therefore, in this study, the impacts of climate change on the potential yield of Arabica coffee (Coffea arabica L.) were assessed in the areas of Southeast Brazil in future climate change scenarios. Simulations of the Eta Regional Climate Model at 5-km resolution used in this study were generated from a second dynamic downscaling of the HadGEM2-ES model runs. The projections adopted two scenarios of greenhouse gas concentration, the RCP4.5 and RCP8.5, and considered the period 2011-2100. The projections indicated a large reduction of about 20 to 60% of the areas currently suitable for coffee cultivation in Southeast Brazil. In the RCP8.5 scenario, at the end of century, coffee cultivation is suitable only in elevated mountain areas, which would pose difficulties to farming management due to the operation of agricultural machinery in mountain areas. In addition, coffee cultivation in these regions could produce environmental impacts in the remnant Brazilian Atlantic Forest. Areas of high climatic risk increase due to temperature increase. The projections showed that the potential yield could be reduced by about 25% by the end of the twenty-first century. These results of potential coffee yield in the future climate indicate a need for adaptation studies of Arabica coffee cultivation.

The vertical coupling between the troposphere and the ionosphere presents some remarkable features. Under intense tropospheric convection, gravity waves may be generated, and once they reach the ionosphere, these waves may seed instabilities and spread F and equatorial plasma bubble events may take place. Additionally, there is a close association between severe tropospheric convection and lightning strikes. In this work an investigation covering an equinox period (September-October) during the deep solar minimum (2009) presents the relation between lightning strike activity and spread F (equatorial plasma bubble) detected over a low-latitude Brazilian region. The results show a considerable correlation between these two phenomena. The common element in the center of this conformity seems to be the gravity waves. Once gravity waves and lightning strikes share the same source (intense tropospheric convection) and the effects of such gravity waves in the ionosphere include the seeding of instabilities according to the gravity waves magnitude, the monitoring of the lightning strike activity seems to offer some information about the subsequent development of spread F over the equatorial region.

The role of improving the enforcement of Brazil’s Forest Code in reducing deforestation in the Amazon has been highlighted in many studies. However, in a context of strong political pressure for loosening environmental protections, the future impacts of a nationwide implementation of the Forest Code on both environment and agriculture remain poorly understood. Here, we present a spatially explicit assessment of Brazil’s 2012 Forest Code through the year 2050; specifically, we use a partial equilibrium economic model that provides a globally consistent national modeling framework with detailed representation of the agricultural sector and spatially explicit land-use change. We test for the combined or isolated impacts of the different measures of the Forest Code, including deforestation control and obligatory forest restoration with or without environmental reserve quotas. Our results show that, if rigorously enforced, the Forest Code could prevent a net loss of 53.4 million hectares (Mha) of forest and native vegetation by 2050, 43.1 Mha (81%) of which are in the Amazon alone. The control of illegal deforestation promotes the largest environmental benefits, but the obligatory restoration of illegally deforested areas creates 12.9Mha of new forested area. Environmental reserve quotas further protect 5.8Mha of undisturbed natural vegetation. Compared to a scenario without the Forest Code, by 2050, cropland area is only reduced by 4% and the cattle herd by 8%. Our results show that compliance with the Forest Code requires an increase in cattle productivity of 56% over four decades, with a combination of a higher use of supplements and an adoption of semi-intensive pasture management. We estimate that the enforcement of the Forest Code could contribute up to 1.03 PgCO(2)e to the ambitious GHG emissions reduction target set by Brazil for 2030.

This paper shows recent progress in our understanding of climate variability and trends in the Amazon region, and how these interact with land use change. The review includes an overview of up-to-date information on climate and hydrological variability, and on warming trends in Amazonia, which reached 0.6-0.7 degrees C over the last 40 years, with 2016 as the warmest year since at least 1950 (0.9 degrees C + 0.3 degrees C). We focus on local and remote drivers of climate variability and change. We review the impacts of these drivers on the length of dry season, the role of the forest in climate and carbon cycles, the resilience of the forest, the risk of fires and biomass burning, and the potential “die back” of the Amazon forests if surpassing a “tipping point”. The role of the Amazon in moisture recycling and transport is also investigated, and a review of model development for climate change projections in the region is included. In sum, future sustainability of the Amazonian forests and its many services requires management strategies that consider the likelihood of multi-year droughts superimposed on a continued warming trend. Science has assembled enough knowledge to underline the global and regional importance of an intact Amazon region that can support policymaking and to keep this sensitive ecosystem functioning. This major challenge requires substantial resources and strategic cross-national planning, and a unique blend of expertise and capacities established in Amazon countries and from international collaboration. This also highlights the role of deforestation control in support of policy for mitigation options as established in the Paris Agreement of 2015.17

Aquecimento Global de 1.5 ° C: Um relatório especial do IPCC sobre os impactos do aquecimento global de 1.5 ° C acima dos níveis pré-industriais e vias de emissão de gases de efeito estufa globais relacionados, no contexto do fortalecimento da resposta global à ameaça da mudança climática, desenvolvimento sustentável e esforços para erradicar a pobreza.

Analysis of extreme precipitation events in different time scales over Santos is presented using the rain gauge network for the period 19802015. Located in the humid tropics, the area presents high annual total rainfall, particularly concentrated in spring and summer. However, the rainiest monthJanuarywas also the one with the most homogeneous distribution. More than 40% of the days presented precipitation, which ranged from 0.1 to 332.9 mm. The precipitation variability was quite high, a fact observed in all scales evaluated, which reveals that the mechanisms that generate precipitation in the area are distinct throughout the year. The high precipitation variability is particularly important in the case of daily distribution: for instance, 25% of the rainy days responded for 71% of the total rainfall. Such concentration is a key element in the outbreak of numerous hazards, such as floods and landslides, that cause extensive property damage and loss of life, being the worst situations registered when extreme precipitation episodes coincide with storm surges.

A atividade minerária de areia no Vale do Paraíba está instalada há mais de seis décadas, à jusante e montante dos pontos de captação de água do município. Em 05/fev/2016 o rompimento de barragem de uma lagoa de mineração de areia em Jacareí, à montante da captação para o abastecimento público no Sistema Paraíba do Sul provocou o desabastecimento de 75% da população de São José dos Campos, por mais de 30 horas. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi construir o Indicador de Vulnerabilidade Social Urbana ao Desabastecimento de água, o IVSUD, para a zona urbana de São José dos Campos, SP. O indicador foi elaborado para verificar a vulnerabilidade dos munícipes ao desabastecimento de água devido ao acidente, a partir da composição de variáveis do censo demográfico 2010 (IBGE): Mulher Chefe de Família, Relação de Dependência de Crianças e Idosos e Renda Média do Responsável por Domicílio, considerando os setores censitários como unidade espacial de análise. A observação das variáveis e do índice no espaço geográfico ressaltou as diferenças de vulnerabilidade nas áreas intraurbanas. Setores da região Sul e Centro apresentaram maior concentração de pessoas em IVSUD Muito Alto e demais das regiões Norte, Leste e Sudeste em núcleos isolados. Não houve setor com Muito Baixo IVSUD na região Oeste. O IVSUD Médio predomina. Os resultados apresentam a heterogeneidade espacial que pode ser útil para o planejamento municipal, na ocorrência de rompimento nas barragens de cavas de areia, auxiliando assim, instrumentos de gestão para fomentar ações mais eficazes.

The first sand mining companies in the Paraíba do Sul River Valley settled in 1949 to meet the demand for expansion and urban development in the metropolitan region of São Paulo, as well as local consumption. Sand is a mineral resource of direct employment in civil construction and abundant in the Sedimentary Basin of Taubaté. Once started in Jacareí, the extraction areas has been migrating downstream and today they have reached the municipality of Pindamonhangaba. Nowadays, approximately 70% of the mines are in the closing phase, implementing the Recovery Plans for Degraded Areas – PRAD (Decree 97.632 / 1989), except for occasional extensions of some of the projects. Many miners have adjusted their mines to environmental legislation in a reactive way since the first environmental supervisory was implemented 19 years later. This mismatch between publication of the legislation and installation of the sand digging had an impact on environmental planning, studies of the loss of ecosystem services and on the promotion of the sustainable development of the region, mainly because the difficulties in assessing the history of the exploitation of sand diggers until its deactivation, considering the social and economic structures present in the Paraíba do Sul River Basin. Regeneration is a long process, once the affected ecosystems lose biodiversity, their ecosystem services and a large part of their functions. A diagnosis analysis of the sand mining of the Paraíba do Sul River Basin (Resolution SMA no. 28/99), classifying environmental and land use variables, integrated to the PRAD’s proposals of the mines, allows to compose an indicator to typify a standard of closure of the sand mining, proposing integrated measures among the municipalities in the restoration of ecosystem services, in the section of the Paraíba do Sul River Basin.

O Brasil, assim como diversos países no mundo, enfrenta uma forte transição energética impulsionada por questões ambientais como o aquecimento global e a poluição urbana. Neste contexto planejar a expansão do sistema elétrico torna-se uma tarefa árdua, face às incertezas políticas, econômicas e mudanças tecnológicas em curso. Dentre as diversas alternativas possíveis algumas soluções já se mostram consistentes, como a diversificação da matriz elétrica através da inserção de novas fontes renováveis como a energia solar e eólica. Este estudo apresenta uma revisão sobre as projeções de crescimento da participação das fontes solar e eólica na matriz elétrica brasileira. São apresentados dados recentes do setor elétrico e da disponibilidade e custo das fontes de energia, além de uma breve discussão sobre a inserção de fontes intermitentes no sistema elétrico. Diferentes cenários produzidos pelo governo são discutidos com base em uma revisão de literatura sobre o tema. Os resultados mostram que apesar da perspectiva crescimento da energia solar e eólica chegando a 26% da matriz na próxima década, mais estudos são necessários para se averiguar a necessidade e alternativas para balanço de carga em horários de ponta, uma vez que a adoção de até 18 GW em termelétricas podem trazer prejuízos às metas de emissões e impacto no custo da energia para a sociedade.

A malária, segundo a Organização Mundial da Saúde (OMS), é a doença parasitária mais incidente do planeta, atingindo principalmente populações de regiões tropicais e subtropicais do planeta com baixo desenvolvimento socioeconômico. Este projeto de Iniciação Científica teve como principal objetivo realizar uma análise espaço-temporal sobre a evolução do número de casos de malária no Brasil, suas regiões, estados e munícipios, entre os anos de 2003 e 2016. Inicialmente foi feita a compilação dos dados referentes ao número de pessoas infectadas diariamente por malária, segundo seus municípios de residências do país, entre 01/01/2003 e 31/12/2016, fornecidos pelo Sistema de Informações de Vigilância Epidemiológica – SIVEP MALÁRIA do Ministério da Saúde, por meio do Sistema Eletrônico do Serviço de Informação ao Cidadão (e-SIC). As informações coletadas foram organizadas em um banco de dados, que posteriormente contou com a inclusão das coordenadas geográficas dos municípios que tiveram a ocorrência dos casos da doença. Desse modo foi possível realizar a espacialização dos dados para a produção de mapas; a seleção de variáveis de consulta ao banco de dados espacial e síntese em tabelas para análises. Apurou-se que houveram 4.458.182 infecções por malária no Brasil entre os anos de 2003 e 2016. Durante este período a epidemia atingiu seu ápice em 2005 com 597.049 casos e após isto, começou a cair, tendo um pequeno aumento em 2010 (325.355 casos) e outro em 2016 (141.204). Observou-se que dos dados da série estudada, houve uma queda total de 64,79% em relação ao número de infectados por malária, tendo em vista que em 2003 foram registrados 401.058 casos e em 2016 foram apenas 141.204. Também foi observado que os estados da região Norte do Brasil, juntamente com o do Mato Grosso e do Maranhão, constituem a área mais afetada pela doença, com 99,99% do número total dos casos da epidemia no país. Constatou-se que Amazonas e Acre são os estados da região Norte com os maiores números de casos de 2013 a 2016. No entanto, enquanto o primeiro apresentou no período uma variação total de (-) 60,40% no número de infecções, o segundo cresceu na ordem de 228,01% desde o inicio do período estudado. Verificou-se que entre 2003 e 2016, os municípios acreanos com os maiores índices médios anuais de infecção por malária foram: Cruzeiro do Sul com 18.943 casos da doença, Mâncio Lima com 6.287 e Rodrigues Alves com 5.458, representando juntos 86,60% da epidemia registrada no Estado. Portanto, avaliou-se que, no Brasil de 2003 a 2016, houve uma tendência de decrescimento no número total de ocorrências da doença, apesar da elevação ao fim desse período. Na região Norte o número de casos também está em queda, sendo que o Acre é o único Estado a registrar um aumento expressivo nos casos de malária. Portanto, com a continuidade deste projeto, pretende-se identificar as variáveis ambientais e os aspectos socioeconômicos que influenciam a dinâmica da malária, indicadores fundamentais para um estudo da vulnerabilidade.

A malária é uma doença parasitária epidêmica de alto risco que atinge principalmente pessoas que vivem em regiões tropicais e subtropicais do planeta com baixo desenvolvimento socioeconômico. Em 2016, 91 países reportaram um total de 216 milhões de casos de malária, um aumento de 5 milhões de casos em relação ao ano anterior, e foram estimadas aproximadamente 445.000 mortes causadas pela doença (WHO, 2017).