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A pluviosidade anual acumulada nas regiões do Cerrado varia de cerca de 1,2 mil milímetro na parte leste a 2,2 mil milímetros na parte oeste, enquanto que a temperatura média anual varia de 22 °C na par- te sul até cerca de 30 oC na parte norte, segundo a climatologia de 30 anos (19912020) do Instituto Nacional de Meteorologia (Inmet, 2022) (Figura 12.1). Na região, existem duas estações bem definidas: os me- ses mais chuvosos (de novembro a março) e os meses de seca (de maio a setembro). Os 2 meses restantes, outubro e abril, correspondem aos meses de transição. O clima predominante da região enquadra-se no tipo Aw (clima tropical de savana e inverno seco) de acordo com a clas- sificação de Köppen (Alvares et al., 2013). Durante o período chuvoso, os valores mais altos de precipitação são encontrados na porção oeste do bioma, notadamente no estado de Mato Grosso e na porção litorâ- nea do estado do Maranhão.

A Ciência do Sistema Terrestre tem uma abordagem interdisciplinar, que permite analisar fenômenos complexos com rigor científico, uma vez que o planeta é um sistema dinâmico e complexo. A abordagem também permite que as instituições públicas sejam uma espécie de proxy para avaliar a atuação em relação aos temas socioambientais, uma vez que o poder público tem papel de protagonismo na emanação de diretrizes e na implantação de políticas públicas nessa área. No caso em específico dessa tese, foram analisados dados da capacidade institucional de enfrentamento às mudanças climáticas. Para isso, foi construída uma matriz de indicadores baseada nos dados obtidos pelas edições de 2013, 2017 e 2020 da MUNIC, a Pesquisa de Informações Básicas Municipais do IBGE, especificamente dos suplementos Meio Ambiente e Gestão de Riscos. Para verificar a capacidade de análise da matriz de indicadores construída, utilizou-se o estudo de caso da Região Metropolitana de São Paulo (RMSP), com o objetivo de verificar, em âmbito metropolitano e municipal, a evolução da capacidade institucional entre diferentes levantamentos da MUNIC. Foi constatada a deterioração da capacidade institucional para enfrentamento às mudanças climáticas nos municípios da RMSP entre 2013 e 2020. Esse processo de deterioração foi desigual e atingiu de forma mais intensa municípios de menor porte. Também foi possível perceber que, apesar de terem um papel importante, as políticas da cidade de São Paulo em relação ao tema das mudanças climáticas, como centralidade da RMSP, não conseguem influenciar a região toda. Com base no diagnóstico, recomenda-se a criação de um Sistema Nacional de Enfrentamento às Mudanças Climáticas com iniciativas regionalizadas para monitorar e melhorar a capacidade institucional de municípios, sobretudo os de pequeno e médio porte.

A região do Matopiba tem enfrentado desafios devido à alta incidência de áreas queimadas, impactando diversas comunidades rurais, incluindo aquelas presentes em projetos de assentamento da reforma agrária. Diante desse cenário, compreender a dinâmica das queimadas nessas áreas torna-se crucial para implementar medidas preventivas. Nesse contexto, o objetivo principal deste estudo foi avaliar e modelar a ocorrência de queimadas e incêndios em projetos de assentamento na região do Matopiba em múltiplas escalas. Para alcançar esse objetivo, inicialmente, em escala regional, foram identificados os fatores associados à ocorrência de queimadas, considerando a presença de projetos de assentamentos como um dos fatores potenciais. Utilizou-se modelo aditivo generalizado em quatro sub-regiões com características homogêneas de 2016 a 2020. Os resultados dessa análise não revelaram um padrão consistente de associação entre áreas queimadas e projetos de assentamento, apresentando variações interanuais e entre sub-regiões. Em seguida, a análise foi direcionada para os projetos de assentamento, onde se analisou a dinâmica temporal e espacial da ocorrência de área queimada, caracterizando sua ocorrência, frequência e tendência. Observou-se que o padrão temporal de ocorrência de queimadas está fortemente associado à estação seca, com variações interanuais. Além disso, foi identificada uma tendência positiva na ocorrência de queimadas no nordeste do Matopiba, alinhada com a tendência regional. A análise focada nas variáveis relacionadas aos projetos de assentamento do sudoeste do Matopiba revelou, via modelo aditivo generalizado, uma associação entre a ocorrência de queimadas e projetos de assentamento mais antigos e com maior proporção de vegetação nativa, incluindo formações campestres, savânicas e florestais. Em uma escala local, foi realizada análise dos lotes para identificar a associação entre tipos de queimada (incêndios e queima controlada) e formas de ocupação definidas via padrões de desmatamento. Os padrões de desmatamento pequenos, associados a agricultura familiar, ou geométricos, associados a agricultura e pastagem com possível uso de mecanização agrícola, estavam associados a uma maior incidência de incêndios em comparação com queimadas controladas. Entretanto, lotes com desmatamento total, associado à presença principalmente de pastagem, não apresentaram diferenças significativas na ocorrência entre incêndios e queimadas controladas, sugerindo um possível uso para o manejo de pastagens. Por fim, considerando os resultados gerais, foi desenvolvido um Indicador de Suscetibilidade às Queimadas aplicado aos Projetos de Assentamento (ISQPA), utilizando método Processo Analítico Hierárquico (AHP) com critérios relacionados ao regime de fogo e aos tipos da vegetação. A implementação do ISQPA resultou em um painel de aplicação web para visualização dos resultados. Este instrumento pode contribuir para a identificação de áreas prioritárias em ações de prevenção e tomada de decisões. Em conclusão, destaca-se importância da abordagem de análise em múltiplas escalas para compreender a heterogeneidade das queimadas nos projetos de assentamento. Num cenário de mudanças climáticas com projeções de aumento de área queimada nas próximas décadas, uma análise aprofundada e contextualizada das relações entre projetos de assentamento e as queimadas pode orientar ações preventivas e de mitigação de impactos nas comunidades rurais e nos ecossistemas.

O presente trabalho visa a análise de cenários potenciais de recuperação da Mata Atlântica e seus efeitos para o planejamento de longo prazo em sistemas hídricos no Sudeste Brasileiro, em específico nas bacias do rio Paraíba do Sul, rio Grande e rio Doce. A região Sudeste do Brasil é uma das regiões mais importantes no contexto nacional e ultimamente tem ocorrido diversos tipos de eventos extremos, como inundações e secas. A fim de estudar os efeitos da restauração florestal sob impactos das mudanças climáticas foram propostos três experimentos utilizando como condições de contorno dados do modelo global CanESM2 sob cenário de mudanças climáticas RCP 8.5: uma integração histórica utilizando um mapa base – Base, uma integração futura utilizando um mapa base {{}} Vegetação Controle e uma integração futuro utilizando o mapa base com a inclusão da mancha de restauração da Mata Atlântica {{}} Reflorestamento. As integrações foram realizadas através do modelo regional Eta/Noah-MP utilizando uma abordagem de blocos para representar a vegetação e 8 camadas de solo. Os resultados da integração regional foram utilizados num modelo de roteamento de canais a fim de analisar os impactos nas vazões. Além disso, foi proposto uma análise da sustentabilidade hídrica através de três índices: Water Exploitation Index, Standardized Precipitation-Evapotranspiration Index e Sustainability Index. Em relação às projeções futuras, as mudanças climáticas geram um incremento de até 9 oC na média mensal de temperatura e uma redução de até 1000 mm na precipitação anual, principalmente na região Sudeste. O experimento Reflorestamento apresentou temperaturas de até 2 oC menores e sem grandes impactos na precipitação em relação ao experimento Vegetação Controle. A diminuição da precipitação futura nas duas projeções ocasionou uma diminuição também das vazões em todas as bacias estudadas. O experimento Reflorestamento proporciona vazões ainda menores devido ao aumento da evapotranspiração, principalmente no que tange as vazões máximas. Em relação aos índices estudados, a diminuição da quantidade de água sob impactos das mudanças climáticas gera impactos nos índices de sustentabilidade, apontando deficiências nos sistemas hídricos da região Sudeste. O estudo sugere que há limiares em que o reflorestamento acarrete impactos e, em alguns casos, esses limiares podem ser benéficos, tanto em relação ao arrefecimento dos extremos climáticos, como xii altas temperaturas e eventos de cheias, como manter a sustentabilidade hídrica dos sistemas.

É com muita alegria que apresentamos o livro Da implementação ao monitoramento do Projeto Político Pedagógico da Zona Costeira e Marinha do Brasil. O livro é resultado de um movimento coletivo realizado a muitas mãos, mentes e corações com foco na implementação, monitoramento e avaliação do Projeto Político Pedagógico da Zona Costeira e Marinha do Brasil (PPPZCM). Em uma breve contextualização, é importante mencionar que o PPPZCM é um instrumento de gestão e implementação de processos educativos da Zona Costeira e Marinha do Brasil com o foco no uso sustentável e conservação da biodiversidade. O documento foi construído de forma participativa sob a coordenação dos Projetos TerraMar e GEF-Mar, ancorados no Ministério do Meio Ambiente (MMA), no Instituto Chico Mendes de Conservação da Biodiversidade (ICMBio) e na GIZ, na perspectiva de promover uma atuação integrada e articulada para os processos formativos na Zona Costeira e Marinha (ZCM). Elaborado entre 2019 e 2021, o PPPZCM teve sua construção com o envolvimento direto de cerca de 1200 pessoas e 500 organizações de comunidades tradicionais, poder público, instituições de educação superior, organizações não governamentais, entre outros. Uma das estratégias prioritárias para elaborar o PPPZCM foi a realização de um processo formativo junto a 40 pessoas que contribuíram diretamente na sua construção, criando uma capilaridade nas ações, reflexões e propostas para o projeto político pedagógico o que permitiu envolver a diversidade de atores das várias regiões da Zona Costeira e Marinha (ZCM) do Brasil. O documento está organizado em três eixos estruturantes denominados conceitual, situacional e operacional, que devem ser compreendidos em uma perspectiva sistêmica envolvendo processos de planejamento, gestão e educa- ção. Um projeto político pedagógico deve ser um instrumento vivo, flexível e dinâmico, com inúmeras possibilidades de sinergias, cooperação e transforma- ção. Destaca-se ainda que o PPPZCM está fundamentado em princípios da Polí- tica Nacional de Educação Ambiental (PNEA) (instituída pela Lei nº 9.795/99), do Programa Nacional de Educação Ambiental (ProNEA) e do Tratado de Educação Ambiental para Sociedades Sustentáveis e Responsabilidade Global.

Há motivos para suspeitar que a capacidade de resiliência do planeta frente ao impacto das atividades antropogênicas no funcionamento do sistema terrestre, notadamente as emissões de gases de efeito estufa, que vem ultrapassando limites suportáveis. Várias estratégias e formas de atuação vêm sendo desenvolvidas para enfrentar a situação, porém ainda insuficientes ou com resultados incertos. Gaia em Jogo propõe, através de Abordagem Baseada em Jogos e Gamificação, refletir acerca do sobreviver na Terra. O mote do Gaia em Jogo é incentivar a reflexão de como agir e reagir às ameaças provenientes das mudanças climáticas globais de uma maneira lúdica e divertida: o Plano A, onde se mantém o status quo, sem alteração no comportamento humano e suas necessidades de consumo, e o Plano B, que apresenta opções de mitigação e adaptação em prol de mover a relação do homem com o mundo do atual momento para o caminho da sustentabilidade. Partindo-se da suposição de que esses são planos insuficientes e de que estamos ficando sem tempo, o Plano C é ação iminente, que exige a reorganização da sociedade, a mudança dos padrões de consumo e a reorientação cultural e filosófica da humanidade. Sobreviver é vencer o jogo. Para tal, cada jogador anda estrategicamente pelas casas do tabuleiro e escolhe as alternativas que assegurem sua permanência até o centro do tabuleiro, onde estará garantida sua sobrevivência em condições de vida do planeta, ou existência telúrica. Tal condição proporciona que todos os jogadores vençam, ou nenhum.

This study investigates future scenarios of land use and land cover (LULC) changes under climate change conditions and their potential impacts on hydrological security. The research adopts a water-climate-territory nexus approach, focusing on the spatial, scale, variability, and social dynamics of hydrological systems. It models natural and anthropogenic processes, enabling a more precise identification of water security impacts on cities dependent on these systems. The aim is to evaluate water security across multiple scales, considering various territorial contexts and their intrinsic relationships with water and climate. Public participation and perception, particularly among water users, are acknowledged as critical for enhancing urban resilience and adaptive capacity. This approach is applied to the Poções-Epitácio Pessoa water system in Paraíba, Brazil, the first in Northeast Brazil to receive water from the São Francisco River Integration Project (PISF). The study uses predictive LULC and climate change scenarios to analyze impacts, adaptive capacity, and water security throughout the involved territories. Despite Brazil’s substantial water reserves, the country faces severe water scarcity issues, particularly in semi-arid regions. The research highlights the need for new integrative approaches that consider the combined impacts of climate, hydrological, and urban factors, as well as existing legislative gaps and risks. This integrative model, which includes hydrological modeling using the SWAT tool and a participatory approach to data collection, aims to provide a holistic understanding of water security challenges and foster more efficient water resource management.

The generation of electric energy through renewable sources, such as solar photovoltaic (PV) systems, has emerged as one solution to the climate change crisis. To avoid fluctuations in energy generation on the electricity grid, reliable and accurate forecasts are required. Statistical downscaling methodologies often rely on data from General Circulation Model (GCM) to provide information on the local level. In contrast to traditional down scaling approaches, the present study focuses on a data-driven approach using the Global Data Assimilation System (GDAS) database in three different ways to feed the machine learning (ML) models, based on boosting and bagging, to provide medium-term Global Horizontal Irradiance (GHI) forecasts, i.e. up to seven days ahead. In addition, feature selection and feature augmentation techniques are also applied. The results showed that Extra Trees method outperformed the other tested in the present study, with a RMSE of 99.6 and 137.6 W/m2 , and correlation 0.31 and 0.52 for June and October, respectively. Thus far, this work marks the initial suggestion of incorporating GDAS analysis data into a data-driven forecasting approach employing bagging and boosting models. This innovative approach demonstrates the potential for integrating global-scale data assimilation sys tems with local measurements using ML techniques. The outcomes of this research contribute to advancing the field of traditional downscaling methods and provides more robust and specialized forecasting.

The UN sustainable development goals (SDGs) and the Paris climate target require a holistic transformation towards human well-being within planetary boundaries. However, there are growing debates on how to best pursue these targets. Proposed transformation strategies include market- and technology-driven green-growth, shifting towards a sufficiency-oriented post-growth economy, and a transformation driven primarily by strong government action. Here we quantify three alternative sustainable development pathways (SDPs), Economy-driven Innovation, Resilient Communities, and Managing the Global Commons, that reflect these different societal strategies. We compare the quantifications from two integrated assessment models and two sectoral models of the buildings and materials sectors across a broad set of indicators for sustainable development and climate action. Our global multi-scenario and multi-model analysis shows that all three SDPs enable substantial progress towards the human development goals of the SDGs. They simultaneously limit global warming and prevent further environmental degradation, with the sufficiency-oriented Resilient Communities scenario showing the lowest peak warming and lowest reliance on carbon dioxide removal as well as the largest improvements in biodiversity intactness. The SDPs also alleviate the concerns about the biogeophysical and technological feasibility of narrowly-focused climate change mitigation scenarios. However, the shifts in energy and food consumption patterns assumed in the SDPs, ranging from moderate in Economy-driven Innovation to very ambitious in Resilient Communities, also lead to increased challenges regarding socio-cultural feasibility.

O objetivo deste trabalho é analisar as mudanças da cobertura da terra, na Área de Proteção Ambiental da Baixada Maranhense, inserida em uma Fronteira Agropecuária da Amazônia Brasileira, considerando os anos de 2000, 2010 e 2020. A metodologia exploratória foi utilizada nesta pesquisa, apoiada na modelagem dinâmica espacial, onde se realizou etapas de organização de dados, cálculo de taxas de transição, geração de pesos de evidência de variáveis explicativas, calibração do modelo e validação. Os principais resultados mostram que: a) houve redução nas taxas de transição entre os anos avaliados; b) as variáveis escolhidas permitiram alcançar um índice de similaridade de até 73%; c) a principal classe de destino das transições foi a Pastagem Manejada. Conclui-se que as variáveis escolhidas nesta pesquisa permitiram a construção de um modelo condizente com as transformações nessa fronteira amazônica, seja através da lógica de transformação histórica, seja através dos programas de monitoramento da Amazônia. Este trabalho subsidia a elaboração de cenários alternativos para a área de estudo, tendo em vista a confiabilidade alcançada pelo modelo.

Since 2022, we have mapped native vegetation removal for all Brazilian biomes within the scope of the PRODES Project. In this study, our main objective was to present interpretation criteria for feature detection used to identify natural vegetation removal throughout the Caatinga. To this end, we created a catalog of typical patterns that can be used for supervised and unsupervised deforestation mapping. We used PRODES data from 2023 year’s PRODES Caatinga based on the composition of top of atmosphere (TOA) reflectance images from MSI/Sentinel-2 satellite. The original reflectance data was used to generate false color images in the following combination: band 8 (Red), band 11 (Green) and band 4 (Blue). This image was then visually classified into different natural vegetation removal classes. These are good examples of what PRODES interpreters have encountered throughout this diverse region and can help any future mapping efforts of the Caatinga.