Publicações

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.

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.

This study aims to evaluate the synoptic conditions responsible for two extreme precipitation events development that occurred in the same region on the east coast of Northeast Brazil (NEB) in two different years, on July 1, 2022 (185 mm/24h), and July 7, 2023 (213 mm/24h). These events are becoming increasingly frequent in all regions of Brazil, especially in areas with high population density, associated with significant material and human losses, emphasizing the significance of a deeper comprehension of these events. ERA5 global reanalysis data have been used for synoptic and vertical structure evaluation as a first analysis step. Infrared GOES-16 satellite images have been used to monitor the cloudiness development. Pluviometric stations were used to document accumulated precipitation caused by these events. The following step will consist of conducting very high-resolution simulations using the Model for Prediction Across Scales (MPAS) to assess its ability to represent the circulation patterns associated with the analyzed extreme precipitation events. Both analyzed cases occurred along the eastern coast of the NEB, specifically over the Alagoas state, and were triggered by the same synoptic-scale system, the Easterly Wave Disturbances (EWDs). The trough axis penetrating the study area was observed on both examined dates, with a very characteristic relative vorticity of this tropical disturbance. Despite satellite images in the IR channel indicating lower cloud top temperatures in the first case, thermodynamic diagram data showed a greater vertical development of cloudiness in the second case. Distinct situations were observed when analyzing moisture transport convergence fields. In the first event, moisture convergence intensified over 12 hours, while in the second event, moisture convergence over Alagoas was evident throughout the entire day. This variation can be attributed to the intensification of the subtropical anticyclone during the extreme precipitation event in July 2023, which intensified moisture transport in the region. In general, moisture convergence resulted from the high flow of moisture prevailing over the region combined with upward movements caused by the trough present at low levels, which combined with local factors in the region such as topography, contributed to the increase in rainfall over the study area in both analyzed cases.

The effects of climate change are present in all segments of society in general, and especially in the energy segment. Brazil plays a leading role in the use of renewable energy, with the majority of its matrix coming from renewable sources. In this sense, evaluating the impact of meteorological variables on the injected energy load is fundamental for the efficient use of energy. The present study aims to analyze the influences of meteorological variables on the energy load demand in Brasília – Federal District, Brazil. We analyzed observed data from the National Institute of Meteorology (INMET) weather station, reanalysis data from the National Center for Environmental Prediction (NCEP), reanalysis from the European Center for Medium-Range Weather Forecast (ECMWF), Modern-Era Retrospective Analysis for Research and Application Aerosol Reanalysis (MERRA-2) and South American Mapping of Temperature (SAMeT). Pearson’s correlation coefficient was used to quantify the linear relationship between the observed data from the meteorological station (INMET) and the monthly load injected in Brasília in the period 2016-2022. Subsequently, statistical metrics, commonly used for model checking, were applied to regularly spaced global numerical model datasets with assimilation: CFSR (NCEP), ERA5 (ECMWF), MERRA2 (NASA), and SAMET (INPE). A high direct correlation of the injected monthly load with the monthly averages of maximum and average temperatures (0.65 and 0.51), respectively, and an inverse correlation with the observed average relative humidity (-0.50) was noted. Furthermore, the representativeness of temperatures from the data sets was investigated, aiming to expand the analysis to other regions that do not have meteorological station data. In validating the maximum and average temperature, it was possible to identify a high representative potential of the sets covered. Highlights include SAMET and ERA5, which presented the highest correlation coefficients (higher than 0.90) and standard deviation proportional to observational data.

A intensificação de extremos climáticos, o aumento da demanda, e a falta de um planejamento integrado dos recursos hídricos no Brasil vêm se tornando mais evidente ano após ano. No ano de 2014, deparamo-nos com cheias nas regiões Norte e Sul, enquanto o Sudeste e Nordeste sofrem com deficiências hídricas severas. A bacia do rio Paraíba do Sul também apresentou níveis muito abaixo do normal, caracterizando uma estiagem extrema. O objetivo deste trabalho foi avaliar a segurança hídrica desta bacia utilizando modelagem hidrológica, considerando os efeitos das mudanças de uso e cobertura da terra e no clima, o aumento da demanda nos centros urbanos e as transposições. As análises de extremos hidrológicos indicam uma redução nas vazões no primeiro período de simulação e um aumento no segundo. Todos os cenários apontam um aumento na intensidade e na frequência dos períodos de estiagens comprometendo ainda mais os usos das águas da bacia.

Devido à complexidade dos múltiplos usos da Bacia Paraíba do Sul, sua representação na modelagem hidrológica requer levantamento in loco das suas instalações hidráulicas e das estações fluviométricas. Visto isso, este trabalho se objetivou em realizar uma análise exploratória pela bacia, visitando pontos de monitoramento do nível da água e o levantando de dados para representação no modelo hidrológico, como a largura dos cursos d´água. Também foram observadas as usinas hidrelétricas e estações elevatórias para transposição na bacia, seu funcionamento, localização da tomada dágua e vertedores. Foi observado que a grande extração de água realizada pelo sistema Guandú e o possível assoreamento do canal até a sua foz alteram as características do canal, prejudicando também as seções com estações de monitoramento fluviométrico.