Publicações

A Região Hidrográfica do São Franscisco (RHSF) é uma das principais regiões hidrográficas do Brasil e desempenho papel fundamental em diversos setores socioeconômicos do país, tais como agricultura e energia. Portanto, a identificação e análises de eventos extremos de chuva ou de seca e dos padrões climáticos associados podem contribuir para prognósticos de tais eventos. Sendo assim, o objetivo deste trabalho consistiu na identificação de anos anômalos, a partir de onze fontes observacionais de precipitação, e caracterização dos principais padrões climáticos de grande escala. As diversas fontes contribuíram para minimizar a incerteza na seleção dos anos extremamente secos e chuvosos. Os resultados sugerem grande influência da temperatura da superfície do mar na parte tropical do Oceano Atlântico e na parte leste do Oceano Pacífico.

A ciência desempenha um papel crucial na sociedade moderna, fornecendo uma compreensão aprofundada do mundo. No entanto, a ampla disseminação e transmissão desse conhecimento para pesquisadores, estudantes e o público em geral enfrentam desafios significativos. Neste contexto, o presente trabalho engloba a criação de uma estrutura de base de dados robusta e eficiente, que surge como uma solução fundamental para a divulgação e transmissão eficazes do conhecimento científico. Com a constante atualização de dados e contribuições científicas no Portal Web da Divisão de Impactos, Adaptações e Vulnerabilidades (DIIAV), bem como o aprimoramento do sistema de leitura, análise e organização de informações para maior dinamicidade e experiência do usuário final, portanto foi necessário dar continuidade a treinamentos nas linguagens de programação HTML, CSS, e outras (PHP e Java, por exemplo) para obter conhecimento necessário para execução das melhorias de experiência. Também passaram a ser desenvolvidos relatórios contínuos de dados com períodos mensais com objetivo de mapear o alcance das publicações – foram empregados softwares confiáveis para coleta dos dados Google Analytics e Google Trends. Além disso, foram desenvolvidos trabalhos de design para divulgação de conteúdos da DIIAV e dos cadernos do projeto NEXUS em parceira com o Núcleo de Comunicação, através do software de criação Figma. Os trabalhos de design se concentraram na interdisciplinaridade e comunicação entre os Núcleos de Comunicação e os trabalhos da Divisão, para potencializar e maximizar o alcance do desenvolvimento do projeto, bem como do que é desenvolvido pela comunidade científica englobada pela divisão. Em sequência, serão desenvolvidas novas formas de verificação de dados dos sites do Portal Web e sugestões de melhoria e criação de novos designs com conceitos de UX/UI.

O trabalho em questão tem como objetivo continuar o projeto de Apoio a Manutenção da Plataforma WEB em Desenvolvimento para Divulgação de Dados Ambientais. O projeto colabora para a comunicação de dados geoespaciais por meio da plataforma TerraME. Foi realizado um estudo sobre a plataforma com objetivo de entender melhor seu funcionamento e corrigir pequenos erros. Por fim, também foram feitas as aplicações de webmapping dos trabalhos de campo do projeto Nexus, envolvendo os biomas Cerrado e Caatinga. Estas aplicações apresentam os trajetos, dados coletados, fotos e vídeos das expedições. Todas as aplicações desenvolvidas estão disponíveis online.

O estudo em questão se concentra na Computação Social, um campo que explora o impacto das tecnologias emergentes na sociedade e fornece teorias para o desenvolvimento de sistemas. Exemplos notáveis incluem o algoritmo PageRank do Google e o sistema de recomendação da Amazon, que empregam técnicas de Computação Social para melhorar a experiência do usuário. Este trabalho é parte do Sistema MonitoraEA, um conjunto de projetos que veem a Computação Social como um campo de estudo rico e diversificado. A pesquisa abrange desde a interação humana em ambientes compartilhados, como jogos e salas de aula, até o desenvolvimento colaborativo de software. Ela enfatiza a importância de considerar tanto os aspectos individuais quanto os coletivos na Computação Social. A pesquisa destaca a relevância desses sistemas, além dos desafios e oportunidades para futuras pesquisas. Ela também discute a aplicação de tecnologias colaborativas, conhecidas como groupware, no contexto educacional. O objetivo é propor métodos alternativos de ensino e aprendizado para aumentar a participação e o engajamento dos alunos. Os resultados da pesquisa incluem um banco de dados de literatura científica relevante que explora a interseção entre sistemas colaborativos e processos de engajamento social. Além disso, a pesquisa fornece uma lista de experiências avaliadas, uma avaliação crítica dessas experiências à luz do Sistema MonitoraEA e sugestões para melhorias futuras. No entanto, a pesquisa também aponta as limitações das tecnologias colaborativas no contexto educacional. Embora essas tecnologias possam melhorar a interação e a satisfação dos alunos, elas também podem levar a problemas como sobrecarga de informação e falta de feedback eficaz dos professores. A eficácia dessas tecnologias pode ser limitada pela falta de habilidades técnicas dos alunos e professores e por problemas de infraestrutura tecnológica. Em resumo, a pesquisa oferece uma visão abrangente da Computação Social e dos sistemas colaborativos, destacando suas aplicações, benefícios, desafios e oportunidades, com um foco particular no contexto educacional.

Multi-inverse modeling inter-comparison projects (MIPs) provide a chance to assess the uncertainties in inversion estimates arising from various sources such as atmospheric CO2 observations, transport models, and prior fluxes. However, accurately quantifying ensemble flux errors remains challenging, often relying on the ensemble spread as a surrogate. This presentation proposes an approach to quantify the errors of regional terrestrial CO2 flux estimates from ten inverse models within the Orbiting Carbon Observatory-2 MIP by utilizing independent aircraft CO2 measurements for the period 2015-2017. We first calculate the root-mean-square error (RMSE) between the ensemble mean of posterior CO2 concentrations and aircraft observations and then isolates the CO2 concentration errors caused solely by posterior CO2 fluxes by subtracting the errors of representation, transport, and observation in seven regions. Our analysis reveals significant regional variations in the average monthly RMSE over three years, ranging from 0.90 to 2.04 ppm. Posterior flux error is a major component that accounts for 57-83% of the mean RMSE. We further show that in five regions, the true posterior flux errors projected in CO2 space exceed the atmospheric CO2 errors resulted from the ensemble spread of posterior CO2 flux estimates by 1.4-1.9 times, implying underestimation of the true posterior flux errors, while their magnitudes are comparable in two regions. By identifying most sensitive areas to aircraft measurements through adjoint sensitivity analysis, we find that the underestimation of terrestrial flux errors is prominent in eastern parts of Australia and East Asia, western parts of Europe and Southeast Asia, and midlatitude North America. However, no such underestimation is observed in southern Alaska and northeastern South America, suggesting the presence of systematic biases related to anthropogenic CO2 emissions in inversion estimates. Our study highlights the critical role of aircraft measurements not only for qualitatively evaluating inversion performance but also for quantifying regional errors in ensemble flux estimates.

Drought monitoring can be carried out using in-situ instrumentation, such as flux towers, and remote sensing products. Flux towers include measurements of air temperature, solar radiation, soil moisture, rainfall, and evapotranspiration, among other variables. Remote sensing products include datasets of rainfall, soil moisture, evapotranspiration and vegetation indices. The resolutions in space and time of remote sensing products have become increasingly compatible with measurements made with flux towers. Remote sensing products for rainfall, soil moisture and vegetation indices are available in spatial resolutions of few kilometers, which is close to an eddy flux tower footprint. Regarding the temporal resolution, some remote sensing products can be obtained at daily and weekly scales, which is compatible with the sub-daily measurements from eddy covariance towers. The semi-arid climate region of northeastern Brazil is the one with the greatest vulnerability to drought events due to family farming practices and dependence on rainfed agriculture. The monitoring of droughts in the region is essential to objectively determine its impact and evolution over time, in addition to support the formulation of public policies and stakeholders actions on mitigation and adaptation efforts. In this work we present preliminary results from drought monitoring over two contrasting ecosystems over the Brazilian semiarid. One is a degraded agricultural site soon to be converted to grass and the other is over a Caatinga preserved site, the typical biome in the region characterized by short and thorny tree species adapted to dry environments. The towers were established in mid 2023 with measurements of carbon dioxide and evapotranspiration fluxes, in addition to meteorological and soil measurements. Initial results show contrasting daily cycles of fluxes, with higher evapotranspiration and net uptake of CO2 over the Caatinga site. Future analyses include the comparison of long-term time series of fluxes with remote sensing products, especially vegetation indices and soil moisture estimates. Flux towers measurements have a great potential to be used to validate and test the sensibility of remote sensing products to drought intensity and propagation.

Em contextos de mudanças ambientais globais e crescentes riscos climáticos e civilizacionais, a busca por estratégias que viabilizem a ampliação da capacidade adaptativa, em todas as suas perspectivas e dimensões, ocupa cada vez mais um lugar cada vez mais central, tanto do ponto de vista do suporte à manutenção de sistemas socioecológico como do ponto de vista institucional e político. Assim, esse trabalho visa contribuir para a compreensão do lugar da Educação Ambiental dentro das estratégias de incremento da capacidade adaptativa, a partir da análise da produção científica nacional e internacional. Foi conduzida uma revisão de literatura na base de dados SCOPUS para os temas: Capacidade Adaptativa (CA) e termos afins, de Mudanças Climáticas (MC), delimitando as áreas de publicação para as relacionadas a meio ambiente, no período de publicação para até 2022 e os idiomas português, inglês e espanhol. Após essa busca, foi feito um refinamento com termos de busca que remetem à Educação Ambiental (EA), para compreender o espaço que ela ocupa no contexto da CA. Os dados das duas buscas alimentaram uma análise bibliográfica comparativa para trazer os anos de publicação, países das instituições dos autores e as universidades. A segunda análise realizada foi a qualitativa, a partir dos 5 artigos mais citados da segunda busca (com CA e EA), para compreender as seguintes questões: quais os conceitos adotados de CA e de EA pelos autores; para quais questões climáticas e como a EA é operacionalizada. Observou-se que as publicações sobre CA no contexto das MC pouco consideram a EA como estratégia para ampliação da CA. De 3550 trabalhos de CA, apenas 107 contemplam a EA de alguma forma, considerando as palavras-chave definidas pela revista. Artigos com palavras-chave que contemplam a EA definidos pelos próprios autores somam apenas 11 publicações. Ainda assim, em leitura nos artigos, observou-se que em alguns a EA se tratava de aspectos formativos, e não da EA transformadora e reflexiva. O número de artigos publicados teve um acréscimo significativo, de um em 2007 para 13 em 2019. Dentre os países que mais publicaram artigos com os dois termos de busca (CA e EA), os Estados Unidos se destacaram em primeiro lugar, enquanto o Brasil ficou em 8°. Quanto às instituições brasileiras de afiliação dos autores, estão o CEMADEN, a UNICAMP, a UNEMAT e a UFMT. Dentro do universo dos artigos pesquisados, uma pequena parte considera a Educação Ambiental de alguma forma. A qualidade desta relação está em processo de investigação e análise. Esta e outras análises qualitativas dos artigos de maior impacto estão em curso e espera-se apresentar uma análise comparativa entre os conceitos de Capacidade Adaptativa e de Educação Ambiental adotados pelos autores. Como a CA está relacionada a habilidade de preparação, ajustes e responder à mudanças, e a EA, em suas perspectiva crítica, tenciona reconhecer e intervir na realidade socioambiental em busca de condições mais sustentáveis e justas, parte-se da premissa de que haveria interfaces de ordem teórica, conceitual e metodológica que poderiam ser explicitamente reconhecidas e otimizadas.

 Os eventos extremos relacionados às mudanças climáticas vêm aumentando no Brasil e no mundo, gerando impactos sociais, ambientais e econômicos que afetam de forma desigual diferentes comunidades. Compreender tais impactos é essencial para se pensar estratégias e medidas de mitigação e de adaptação. Assim, trabalhar a resiliência e a vulnerabilidade de cada localidade, é uma forma de auxiliar os gestores locais na equalização dessas diferenças e injustiças socioambientais. Este projeto, desenvolvido juntamente com a equipe do LADIS – Laboratório de Análises e Desenvolvimento de Indicadores para a Sustentabilidade, foca em análises comparativas teóricas e aplicadas de indicadores de vulnerabilidade e de resiliência comunitária no contexto urbano e de impactos de mudanças climáticas. Os objetivos do projeto foram: testar índices de vulnerabilidade e de resiliência comunitária para os principais eventos extremos relacionados às mudanças climáticas, no contexto brasileiro, para avaliar sua capacidade de diagnosticar e comunicar; e contribuir para a compreensão da aplicação e limites de indicadores de vulnerabilidade e de resiliência comunitária, em áreas urbanas, no contexto das mudanças climáticas. Para isso, as etapas metodológicas foram: i) Levantamento dos artigos sobre indicadores de vulnerabilidade; ii) Caracterização da área de estudo e levantamento dos principais eventos extremos ocorridos nessas localidades, na última década; iii) Construção do banco de dados com os indicadores de vulnerabilidade, para a área de estudo, a partir de dimensões temáticas definidas pela busca realizada; iv) Tratamento dos dados (normalização das variáveis e análises espaciais); v) Construção do índice de vulnerabilidade a desastres (IVD); vi) Análise comparativa entre o IVD e o Índice de Resiliência Comunitária a Desastres em processo de refinamento pela equipe do LADIS. Foi possível segregar os indicadores através das seguintes dimensões: socioeconômicas, capital humano, governança e instituições, ambiente construído, capital natural e serviços ecossistêmicos e, a partir disso, identificar os indicadores mais importantes para a área de estudo. Ao final, a partir da análise do banco de dados foram coletados 32 indicadores agregados por média simples para formar o IVD. A partir da análise do IVD foram elaborados mapas representativos. Além disso, através da comparação do IVD com o índice de resiliência comunitária a desastres, temos que o município de São Luiz do Paraitinga apresentou maior resiliência e, consequentemente, menor vulnerabilidade. A partir deste estudo concluído, espera-se que os mapas desenvolvidos com os índices de vulnerabilidade a desastres possibilitem identificar os municípios com maior vulnerabilidade, assim como os pontos positivos e negativos a serem abordados para incremento da resiliência, além de promover uma análise comparativa a partir do mapeamento com base no IVD.

A Educação Ambiental (EA) se institui como uma forma ampla de educação, que intenciona engendrar conceitos e consciência crítica sobre as questões socioambientais, de modo a disseminar a compreensão sobre o meio ambiente e cidadania. Diante de um cenário de consumo exacerbado de recursos naturais, emissões de poluentes entre outros agravos ao meio ambiente e ao nosso planeta, mostra-se de grande relevância a abordagem sobre o tema envolvendo estudos e pesquisas que promovam a inserção da Educação Ambiental na sociedade, enfatizando seu papel nos processos de transição e/ou transformação para condições e cenários sustentáveis. O objetivo desta pesquisa é contribuir para o entendimento do lugar dos processos baseados em Educação Ambiental, em especial processos baseados em abordagens bottom-up, descentralizados e territorializados, dentro do emergente campo das ciências da transição/transformação para a sustentabilidade. Para realizar este estudo optou-se pela revisão sistemática por escopo (Scoping Review), por meio da construção e aplicação de um protocolo (PRISMA), que contempla etapas quantitativas e qualitativas. Para tal, foram utilizadas as bases de dados científicos Web of Science (Clarivate), Scopus/Science Direct (Elsevier) e o Google Scholar. As buscas permitiram identificar e reconhecer a abrangência do universo da produção científica no campo das ciências da transição/transformação para a sustentabilidade, que embora diverso, ainda é restrito em número de publicações e em nítido processo de construção. Foi possível encontrar um total de 421 publicações, sendo a primeira realizada no ano de 1990. A partir dos anos de 2020 a 2022 nota-se um crescimento do interesse no campo. O subconjunto desde universo que se relaciona com processos baseados em educação ambiental (e termos derivados ou variações) é ainda mais limitado, com apenas 50 publicações. Destas 50 publicações após leitura apenas 13 foram consideradas relevantes dentro do contexto da pesquisa, mostrando-se limiar as pesquisas neste campo da ciência da transição/transformação para a sustentabilidade. Pela pesquisa identificamos centros emergentes no Estados Unidos, Austrália, Canadá e Alemanha, e assim ressoando e oportunizando potenciais realizações de trabalhos neste campo que contribuam com potenciais desdobramentos produtivos para processos de enfrentamento das mudanças climáticas e ambientais globais para fornecer soluções e estratégias de transformação e transição para a sustentabilidade, uma vez que para estes campos não há dualismo mas uma dualidade, não sendo mutuamente exclusivos, mas que proporcionam conceitos e perspectivas que venham para apoiar mudanças lineares que sejam desejáveis.

Land degradation is the phenomenon that negatively impacts human populations and ecosystems around the world, resulting in a reduction or loss of the biological or economic productivity and complexity of land. In order to mitigate this phenomenon, countries of the United Nations have proposed Target 15.3 of the Sustainable Development Goal 15, aiming to combat desertification, restore degraded lands and soils, and strive for a land degradation-neutral world by the year 2030. The raster data provided here represents areas where there has been a loss of biological or economic productivity between the years 2001 and 2020, contributing to the measurement of land degradation in the country. The methodology is described in “Steps to reproduce” below. The following data is made available here: Product 1: Raster data with the degradation class with clipping for the five administrative regions of Brazil. 30-meter spatial resolution, geographic coordinate system, WGS84 datum. Representation of values in Int16 with compression (reducing its size); Product 2: degraded area calculated by the plugin for each administrative region in Brazil in a spreadsheet (xlsx); Product 3: Vector data (shapefile format) with the calculation of degraded areas in the attribute table for the study areas of the research linked to the Nexus project (Cerrado and Caatinga biomes, São Francisco river basin and transpositions, and some municipalities in the Queimadas region, Petrolina and Barreiras). Data in the plane coordinate system, Albers equivalent conic projection, SIRGAS 2000 datum.

Como forma de avaliar o aprendizado sobre o paradigma Dinâmica de Sistemas, o problema apresentado no exercício intitulado Water in the Dam (Água na Represa) foi resolvido através de modelagem matemática, com as equações resultantes transcritas para um código (script) em linguagem de programação LUA nas interfaces de desenvolvimento ZeroBrane Studio e TerraME. O enunciado do exercício menciona que, no ano de 1950, uma determinada cidade possui uma população de 100.000 (1E5 em notação científica) habitantes e uma represa com capacidade de 5.000.000.000 (5E9) m3 de água, a qual produz energia hidrelétrica para toda essa cidade. Há duas estações chuvosas por ano, sendo que as chuvas adicionam 2.000.000.000 (2E9) m3 de água à represa na primeira estação e 1.500.000.000 (1.5E9) m3 na segunda. Considera-se que a represa está cheia no início de 1950, cada habitante consome em média 10 kWh de energia por mês, e cada kWh requer 100 m3 de água para ser produzido. Além disso, o consumo de energia aumenta em média 5% por habitante a cada ano.