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The Amazon is one of the most important tropical forests in the world because it is a key in the regulation of the global climate. It is the world’s largest rainforest, where interactions between the forest and the atmosphere are fundamental to rainfall throughout South America and have an indirect effect on all the regions around the world. Furthermore, the Amazon region may be a source of aerosol that will act as cloud condensation nuclei (CCN). During the rainy season over the Amazon region, in which intense convective activity associated with the South America Monsoon System (SAMS) prevents fires, the primary sources of aerosols include biogenic emissions, dust from the Sahara Desert, and emissions from burning biomass transported from Africa. Besides that, the downward transport of aerosols from the upper troposphere (UT) has been considered a source of particles to the lower troposphere. The particles in the UT over the tropics region have been one of the largest aerosol reservoirs in the atmosphere, which could be from primary aerosols, such as dust, organic carbon and black carbon or secondary aerosol formed by trace gases in the free troposphere. The existence of an aerosol layer at the tropopause level has been observed during June, July, and August in Asia and North America (Asian Tropopause Aerosol Layer – ATAL and North American Tropopause Aerosol Layer – NATAL, respectively) associated with the deep convection of the Monsoons System. Therefore, the aerosol enhancement in the UT and lower stratosphere (LS) and the formation of an aerosol layer over the Amazon region associated with the deep convection of the SAMS during the austral summer are investigated. In the past, field campaigns over South America (SA) (GoAmazon2014/5 experiment) showed aerosol enhancement in the UT. They suggested that new aerosol particles are formed in the UT from biogenic volatile organic material that goes up by upward transport associated with the deep convection. The enhancement of aerosol backscatter values over SA is observed from October to January; it gradually decreases during the following months. The aerosol backscatter inferred from MERRA-2 Reanalysis showed a maximum value of the 2.24×10-5 km-2sr-1 over the Amazon during November and December. The results showed the first evidence of the existence of the South American Tropopause Aerosol Layer (SATAL) that covers the tropical SA and vertically extends up to 80hPa (approximately 18 km), similar to ATAL, and NATAL. The aerosol backscatter inferred from MERRA-2 reanalysis was validated using the attenuated backscatter by CALIOP from CALIPSO satellite. However, field campaigns such as the CAFE-BRAZIL campaign (Chemistry of the Atmosphere: Field Experiment in Brazil), which will be during December/2022 and January/2023 using the HALO (High Altitude Long Range Aircraft) aircraft, are necessary to study the formation of SATAL.

Este trabalho tem por objetivo identificar as desigualdades do acesso domiciliar à rede de abastecimento de água e de esgotamento sanitário na Região Metropolitana do Rio de Janeiro, RJ, Brasil. Com dados do Censo Demográfico (2010) e de Uso e Cobertura do Solo, um método dasimétrico desagregou os dados censitários, considerando um espaço celular. A dependência espacial do acesso foi estudada por análise espacial exploratória dos Índices de Moran Global e Local. Os resultados indicaram dependência espacial de acesso ao abastecimento de água e esgotamento sanitário e clusters (Alto-Alto) para os dois tipos de serviços sobretudo na capital, Rio de Janeiro, e municípios limítrofes a oeste, além dos municípios Niterói e São Gonçalo, a leste. Esta análise das desigualdades espaciais contribui para o planejamento e adequação de políticas de saneamento.

O Brasil muitas vezes é caracterizado pela abundância de água, entretanto eventos recorrentes de escassez hídrica nas diversas regiões do País e os múltiplos impactos que podem ser desencadeados e intensificados pelo processo de mudanças climáticas, demonstram a importância da gestão contínua desse recurso. Uma região que tem sido considerada uma alternativa para garantir as demandas hídricas de importantes centros para o desenvolvimento do País, tanto internos como externos as suas fronteiras, é a Bacia do Paraíba do Sul (BPS). Considerando a importância da transposição da BPS para a bacia do Guandú para o atendimento das demandas hídricas e energéticas da região metropolitana do Rio de Janeiro, o presente trabalho tem como objetivo a análise da variabilidade futura dos recursos hídricos, tendo como principal foco a transposição para a bacia do Guandú, e a variabilidade da geração de energia BPS, considerando o processo de mudanças climáticas. A comparação das projeções das vazões e quantidade de energia gerada em cenários futuros com o cenário de referência, mostram uma elevada influência dos processos climáticos nas variações da disponibilidade hídrica da bacia, além de uma tendência geral de redução da disponibilidade hídrica, principalmente nos cenários de maiores emissões de gases do efeito estufa.

Os marcos geodésicos (MGs) são essenciais para desenvolver projetos e obras, porém, estão sujeitos à erosão. Neste estudo, foram estimadas a perda de solo nos MGs na região sul do estado de Santa Catarina considerando dados históricos e cenários futuros de mudanças climáticas. Os resultados mostraram que a perda de solo diminuiu de 1985 a 2020, porém, houve um aumento de MGs na classe de perda de solo nula, causado pelo crescimento urbano. Para a maioria dos cenários futuros houve aumento na perda de solo de 2020 a 2100, embora com valores inferiores ao passado. Estes cenários consideraram apenas alterações de precipitação, sendo que a modelagem da mudança da cobertura do solo para o futuro poderia trazer melhorias na análise. Portanto, estudos como este podem ser usados para entender os efeitos das mudanças climáticas nos processos erosivos e apoiar a tomada de decisão para manter e aumentar a rede geodésica.

Os dados meteorológicos são amplamente utilizados em vários tipos de estudos em diversas regiões geográficas. Entretanto, sua obtenção por medições diretas através de estações meteorológicas possui distribuição espacial limitada. Para transpor essa limitação, dados de sensoriamento remoto podem ser utilizados como uma alternativa. Com o objetivo de avaliar o uso desses dados para a região do Matopiba, o presente trabalho comparou os dados de precipitação provenientes dos produtos CHIRPS e PERSIANN com os dados de estações automáticas do INMET. Para comparação, calculamos coeficiente de correlação de Spearman e o índice de concordância de Willmott modificado. Os resultados mostraram que os dados CHIRPS e PERSIANN são coerentes e podem ser usados como alternativa aos dados de estação meteorológicas, com melhor desempenho para os dados de precipitação acumulada.

Forest degradation is a major issue and a key component of tropical forests and carbon emissions. In this study, we use repeated Airborne Laser Scanning (ALS) data to quantify carbon losses in degraded forests due to logging at the Mato Grosso state rainforests. We identified logged areas using Planet Norway’s International Climate and Forests Initiative (NICFI) satellite imagery and estimated aboveground carbon density (ACD) and changes (ΔACD) using canopy structure derived from ALS data acquired before and after the logging. Logging caused carbon losses between 16-35% of the original ACD, but also as high as 89% in heavily disturbed areas. Our findings bring estimates to limited sites, so we recommend caution on using them for estimates of carbon loss elsewhere. Spatialized and continuous estimates should be explored in future studies connecting ALS estimates with other optical and SAR remote sensing datasets.

Here, we evaluated the combination of five satellites/sensors for improving burned area (BA) detection over the Amazon basin. Using a data set of 2,400 burn/no burn points by visual inspection in 2016, we investigated several spectral indices and ingested them into data mining algorithms to evaluate their burning area detection performance. Better results were provided with attribute selection combining Sentinel-2 (S2) and MODIS indexes (96 %), which were not significantly better than S2 indexes alone (95 %). The worst was the Sentinel-1 SAR data with 85 % accuracy. This is the first large-scale data research to evaluate the potentiality of combined temporal, spectral, and spatial resolutions for BA detection across the Amazon.

A compreensão da taxa de crescimento da biomassa acima do solo (BAS) em florestas sob regeneração natural é essencial para mensurar o sequestro de carbono florestal e auxiliar na mitigação das mudanças climáticas. Neste estudo, estimamos a BAS em 57 amostras de florestas secundárias amazônicas, por meio da combinação de dados aerotransportados LiDAR e hiperespectrais e modelos de aprendizado de máquinas. A idade das florestas secundárias foi determinada pela análise da série temporal de imagens Landsat de 1984 a 2017. As florestas secundárias exibiram uma taxa de recuperação de BAS de 5,7 Mg.ha-1.ano-1, calculadas por meio de regressão linear (R2 = 0,91). A integração de dados multisensores mostrou grande potencial para apoiar iniciativas de mitigação do clima.

Deforestation disrupts ecosystem services provided by forests at a regional scale, such as surface temperature regulation. This study evaluated how changes in land surface temperature (LST) from 2003 to 2021 across the Brazilian Amazon varied according to the rate of forest cover change and the amount of regional forest cover. To do so, we used LST data from MODIS, land cover data from MapBiomas, and divided the Amazon region into grid cells of 0.5° spatial resolution. We observed a gradual rise in the incidence and intensity of decadal LST warming as the rate of forest loss increased. The influence of deforestation on LST warming was remarkable in areas where the initial forest cover was greater than 40% and forest cover loss was greater than 0.5 percentage points per year on average. Our findings provide supporting information for forest restoration and conservation initiatives aiming for climate change adaptation.

The Amazon is the largest continuous tropical forest in the world and plays a key role in the global carbon cycle. Human-induced disturbances (e.g., deforestation and wildfires) in combination with climate change have impacted its carbon cycling. However, uncertainties remain on the magnitude of carbon fluxes associated with human-induced disturbances and the old-growth forest sink, and thus the net land carbon balance of the Amazon. Here we synthesize state-of-the-art estimates of the land carbon flux components in the Amazon. To quantify the human-disturbance fluxes from deforestation, land use and land cover changes and degradation, we use a set of bookkeeping models. The annual intact sink was quantified using a set of 16 Dynamic Global Vegetation Models (DGVMs). We then combine the carbon flux estimates from disturbances with the intact sink estimates to provide a bottom-up estimate of the net land carbon flux and compare them alongside top-down estimates from atmospheric model inversions. Between 2010 and 2018, the net land carbon flux in the Brazilian Amazon estimated with the bottom-up approach was -59 (±160) Tg C yr-1 and +36 (±125) Tg C yr-1 with the top-down approach. Despite disagreeing on the sign of the flux, this analysis suggests that the Brazilian Amazon was on average near carbon neutral over the 2010-2018 period, given the large uncertainties underlying both methods. The net land carbon fluxes for the years 2019 and 2020 based on the bottom-up approach were larger than for 2010-2018. This is likely primarily due to direct emissions related to an increase in deforestation although it may possibly be partly caused by a weakening of the forest carbon sink, both in response to deforestation and a warming climate. Spatially, both methodologies agree that the south-eastern Amazon was a net carbon source over the whole study period. These results have important implications for the mitigation potential of Brazilian ecosystems within the goals of the Paris Agreement.

O Programa de Monitoramento da Amazônia e Demais Biomas (PMAZ+) abriga importantes sistemas de monitoramento e mapeamento de mudanças de cobertura da terra no Brasil. No entanto, as metodologias utilizadas e impactos dos resultados do programa ainda são desconhecidos do público geral. O presente artigo objetivou analisar o potencial de Gaia em Jogo como veículo de divulgação do PAMZ+ e também como ferramenta de reflexão dos impactos socioambientais decorrentes de mudanças de uso e cobertura da terra. Essa análise for feita por meio da revisão bibliográfica das publicações de ambos os projetos, partidas preliminares e abstração ad hoc de possíveis situações relacionadas aos temas do PAMZ+ e seus impactos no sistema terrestre. Conclui-se que diversos temas explorados no contexto do PAMZ+ se enquadram na estrutura atual de Gaia em Jogo e podem ser divulgados por meio de um baralho complementar.

A pandemia de COVID-19 acentuou vulnerabilidades em comunidades tradicionais na América Latina. Junto com os desafios que a própria doença instaurou, essas comunidades estão expostas à múltiplas ameaças socioeconômicas e ambientais, que se cruzam e moldam os caminhos de recuperação traçado por cada uma. O projeto Vozes em Recuperação se concentra em compreender e apoiar os caminhos de recuperação de comunidades marginalizadas no Brasil, Colômbia e Peru. Este trabalho é uma primeira iniciativa para identificar ameaças ambientais que acometem cada sítio de estudo escolhido. Foram identificadas múltiplas ameaças ambientais, como mudanças climáticas e incêndios florestais. O processo de tomada de decisão em torno da recuperação sustentável dessas comunidades pode ser mais eficaz, uma vez que essas ameaças e vulnerabilidades sejam diagnosticadas e melhor compreendidas.