Dados paleoclimáticos e ambientais sobre as oscilações de carbono atmosférico na Amazônia
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CARACTERIZAÇÃO PALEOCLIMÁTICA E AMBIENTAL A PARTIR DE
REGISTROS SEDIMENTARES DO BIOMA AMAZÔNICO COMO FORMA DE
COMPREENSÃO DO PAPEL DA FLORESTA NO BALANÇO DO CARBONO
ÍNDICE
RESUMO .......................................................................................................................................................2
ABSTRACT ..................................................................................................................................................3
1. INTRODUÇÃO..........................................................................................................................................4
2. DISCUSSÃO
2.1 NATUREZA DOS DADOS PALEOCLIMÁTICOS..........................................................................5
2.2 OCORRÊNCIAS DAS VARIAÇÕES FITOGEOGRÁFICAS DA AMAZÔNIA.............................7
A PARTIR DO FINAL DO ÚLTIMO GLACIAL MÁXIMO
2.3 O USO DO MERCÚRIO COMO INDICADOR PALEOCLIMÁTICO NO HOLOCENO.............12
2.4 O PAPEL DA FLORESTA AMAZÔNICA NO CICLO DO CARBONO........................................13
3. CONCLUSÃO..........................................................................................................................................18
4. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS.....................................................................................................20
1
Autor: Guilherme Gonçalves Pereira da Silva Ferreira
Outeiro São João Batista s/n CEP 24020-150
UFF- Niterói/RJ
Contato: [email protected]
RESUMO
A reconstrução paleoclimática da bacia Amazônia, incluindo as transformações ambientais e
variações de temperatura ocorridas desde o final do período de glaciação, há mais de 15.000
anos, colabora em estimativas sobre as respostas do bioma decorrentes do aumento dos níveis de
gases-estufa na atmosfera, observada nas últimas décadas. As consequências do aumento da
temperatura sobre a Floresta Amazônia desencadeiam respostas climáticas em outras regiões do
país e teria um impacto significativo no seu papel de regulagem do fluxo de carbono na
atmosfera. Nos últimos anos, perfis sedimentares vêm sendo estudados, abrangendo áreas do
bioma Amazônico propício à formação de registros correspondentes ao Holoceno e o último
intervalo Glacial Máximo. A partir de dados palinológicos e sedimentares adquiridos, há indícios
de períodos mais secos, nas variações na produtividade biológica e na composição florística de
acordo com a taxa de vazão hidrológica, assim como de indícios de ocupação do solo por antigas
populações humanas em certas áreas do bioma, incluindo setores no sul e sudeste da Amazônia.
Assim, a partir dos dados paleoambientais é possível relacionar as causas da variabilidade
climática ao aumento de gases-estufa na atmosfera através dos registros históricos de emissões de
CO2. O agravamento dessas transformações pode ser estimada a partir variações climáticas de
2
fenômeno naturais como o El-Niño, e que são cada vez mais evidentes, de acordo com o IPCC
(Painel Intergovernamental de Mudanças Climáticas). Medidas compensatórias no manejo da
floresta devem ser adotadas na reversão ou abrandamento das consequências climáticas ligadas
ao aumento dos gases de efeito-estufa.
Palavras-chave: Paleoclima. Carbono. Registros sedimentares. Floresta tropical. Amazônia
ENVIRONMENTAL AND PALEOCLIMATIC CHARACTERIZATION FROM
SEDIMENTARIES CORE OF AMAZONIAN BIOME TO UNDERSTANDING
OF THE ROLE OF FOREST IN CARBON BALANCE BUDGET
ABSTRACT
The paleoclimatic reconstruction of Amazonia Basin, including the environmental transformation
and the temperature variations occurred since the last ice age, at 15.000 years later, collaborates
for estimative about biome responses from the increasing of greenhouse gases effects, observed
at the last decades. The consequences of temperature rise on Amazon Forest trigger climatic
perturbations over others regions in country and may have a significant impact in adjustment of
the role of carbon flux to atmosphere. In recent years, sedimentary cores have been prospected,
covering areas of Amazon biome favorable to the formation of records corresponding at
Holocene and Last Glacial Maximum interval. From the palynological and sedimentary
evidences acquired, there is evidence of drier periods and the variations of biological productivity
and the floristic composition according to hydrological flow rate and the activity of land-use by
ancient human populations in some areas of the Southeast Region of Amazon Forest. The cause
of climate variability and increase of greenhouse gases to the atmosphere can be better related to
the historical records of CO2 emissions. The driving forces of these changes can be distinguished
3
between natural phenomenon and those arising from human activities, which are increasingly
evident, according to IPCC (Intergovernmental Panels of Climate Changes). Compensatory
measures involved in forest management may be taken to reversing or slowing the climatic
consequences related to the increase of greenhouse gases effect.
Keywords: Paleoclime. Carbon. Sedimentary core. Tropical Forest. Amazon
1. INTRODUÇÃO
As latitudes tropicais são importantes locais de estudos das mudanças paleoclimátricas globais e
regionais, devido à sua importância na regulação do balanço de energia no sistema e do ciclo
hidrológico associado. A distribuição de energia, através do regime de precipitação e evaporação,
é bastante atuante nas latitudes mais baixas, e influem no regime climático de outros pontos do
planeta. Os fenômenos climáticos na bacia do Amazonas tem ação direta na disponibilidade
hídrica, geração de energia e na produção agrária nas demais regiões brasileiras, com impactos na
economia e na ordem pública.
A partir da caracterização de ocorrências de períodos marcados por oscilações climáticas na
região, pode-se compreender e simular os seus principais efeitos no clima tropical, além dos
relacionados ao ritmo das modificações na cobertura vegetal e sua abrangência nas últimas
décadas no bioma Amazônico.
Um dos agentes responsáveis pelas mudanças no balanço climático no globo é a diferença na
distribuição latitudinal e sazonal de insolação, que atua na variabilidade do regime pluviométrico
na Bacia Amazônica. Portanto, ciclos de maior e menor incidência de insolação em intervalos
regulares relacionadas às variações no ângulo do eixo e na excentricidade orbital estão associados
à ocorrência de períodos de glaciação e interglaciares. Essa causa é responsável pela maior parte
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das variações de longo prazo estimadas no sistema climático, na ordem de 100.000 anos, como é
conhecido o Ciclo de Milankovith, e seus efeitos desencadeadores no padrão de circulação de
correntes. Assim, no contexto da região Amazônica, mudanças na insolação no Hemisfério Norte
e da circulação oceânica da Corrente do Atlântico Norte também foram fatores que atuaram no
regime pluviométrico da região, que tiveram efeitos sensíveis no seu componente ambiental
(HARRIS & MIX, 1999). Do mesmo modo, outras causas recorrentes são responsáveis por
intervalos menos duradouros de mudanças bruscas no clima planetário, tais como injeção de
grandes volumes de gases emanados por atividade vulcânica, que interfere nos níveis de
irradiância e dissipação de calor da atmosfera.
Assim, objetivo desse artigo é pontuar e comentar algumas das conclusões coletadas em uma
revisão bibliográfica, que englobou inclusive alguns estudos realizados pelo Departamento de
Geoquímica Ambiental da Faculdade de Química da Universidade Federal Fluminense (UFF).
2. DISCUSSÃO
2.1 NATUREZA DOS DADOS PALEOCLIMÁTICOS
São utilizadas várias ferramentas que mostram evidências de mudanças no padrão geral do clima
e na hidrologia durante fases ou ciclos climáticos e seus efeitos em uma escala regional ou local.
Os dados extraídos muitas vezes são preservados em camadas de sedimentos formados, através
das quais podem revelar indícios sobre prováveis cenários de variação nas condições ambientais
ao redor e como o sistema poderá se comportar em face as suas crescentes modificações
ambientais e climáticas presentes hoje em dia. Os registros de testemunhos nas florestas tropicais
úmidas podem lançar luz sobre a magnitude e a capacidade do ecossistema responder
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globalmente na regulação dos fluxos de elevados estoques de carbono contidos na biomassa e no
solo.
Como exemplo de ferramentas empregadas, relaciona-se as porcentagens de formação de
(bi)carbonatos (formados através do processo de aclimatação químicas das rochas) e a razão
isotópica de 18O nos sedimentos, assim como a presença de teores variados de mineral goetita e
hematita após transporte fluvial depositados no leito marinho, para servirem de estimativas de
temperatura, pluviosidade e nas variações no nível do mar. Subsidiando esses dados, são
realizadas análises da razão isotópica do 13C contida na matéria orgânica e carbonato sedimentar
coletados através de testemunhos provenientes de antigos lagos em regiões remotas. Matéria de
origem vegetal, incluindo restos de fragmentos provenientes de queimadas e partículas de
carvões, assim como restos preservados de pólen de diferentes períodos, identificados de acordo
com a camada de sedimento onde foram encontrados, são outros recursos comuns na busca de
evidências para a caracterização dos efeitos das oscilações do clima sobre certa localidade em
estudo. Segundo MASLIN & THOMAS (2003), estimativas sobre a capacidade de
armazenamento de CH4 em outras áreas significativas do leito oceânico, permafrost e solos de
tundras árticas também são consideradas como fornecedoras de dados importantes na
compreensão da dinâmica do carbono durante eras e de sua dimensão como definidoras dos
diferentes estágios de temperatura no planeta.
Dentro do conjunto de dados reunidos ao longo desses últimos anos, as análises isotópicas de
carbono contidas em testemunhos retirados em camadas glaciais apontam para um panorama de
diferenças significativas no decréscimo de 7 p.p.m. (parte por milhão) atmosféricos entre 11-
8.000 anos acompanhado de um aumento de 20 p.p.m. de CO2 até o início da Revolução
Industrial, em escala global. Sendo assim, cabem ainda esclarecer de forma mais detalhada os
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reflexos das emissões provenientes dos combustíveis fósseis e as respostas do ecossistema da
Amazônia e outras formações florestais dos trópicos no balanço do carbono, e da capacidade dos
mecanismos de regulação e controle das emissões das florestas de gases– estufa para a atmosfera
e sua captação e conversão em biomassa.
2.2 OCORRÊNCIA DAS VARIAÇÕES FITOGEOGRÁFICAS DA
AMAZÔNIA A PARTIR DO FINAL DO ÚLTIMO GLACIAL MÁXIMO (UGM)
Há 15000 AC, a diminuição da disponibilidade de água no bioma Amazônico caracterizou as
mudanças bruscas do clima nas latitudes tropicais, incluindo a ocorrência de períodos de
alagamento, secas e congelamento. Essas variações climáticas englobam o comportamento das
correntes no Atlântico Sul, o alcance dos ventos glaciais no oeste do Atlântico originado pela
corrente de Benguela que poderia ter alcançado as latitudes 4˚ N em períodos mais frios do
hemisfério sul. Conjuntamente, o deslocamento da Zona de Convergência Intertropical entre 200
km a 500 km para o Norte sinalizou para alteração na distribuição de chuvas entre as diferentes
regiões da Amazônia.
Ademais, as planícies dos trópicos podem ter passado por queda de temperatura de cerca de 2-3
°C em relação ao presente, enquanto nas planícies tropicais da América Central a variação teria
sido de queda de 5-6 °C durante o Último Glacial Máximo, maior do que a observada nos
oceanos no mesmo período. Já nos oceanos tropicais a queda de temperatura no Último Glacial
teria um valor cerca de 1-2 °C, segundo dados provenientes de testemunhos oceânicos. Também
foi possível associar a variações dos níveis de temperatura da superfície marinha dos trópicos
com os níveis de umidade em certas localidades da América do Sul há milhares de anos atrás. Por
exemplo, sabe-se que as baixas temperaturas na América do Sul vistas durante o Último Glacial
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Máximo, foram favorecidas pela ocorrência de chuvas intensas na Amazônia, devido ao
transporte de umidade com o encontro de correntes de ar de diferentes origens, intensificando a
circulação atmosférica (HUGHEN et al., 2004).
No Holoceno tardio, a predominância de climas mais quentes, confirmado por dados extraídos de
testemunhos de gelo, se caracterizou a partir de um incremento maior de gases-estufa como o
metano (CH4), e relacionado à expansão de áreas úmidas como potenciais fontes. Mecanismos de
estoques de carbono não devem ter compensado um aumento do fluxo desses gases. Essas
evidências por medições de δ 18O indicaram a magnitude das mudanças abruptas de temperaturas
em um intervalo de tempo curto da transição para o Bolling/Allerod. Desse modo, as fontes
tropicais neste período foram decisivas para o processo de aquecimento global, em comparação
às fontes boreais de metano do Hemisfério Norte (SEVERINGHAUS & BROOK, 1999). Com
isso, sabe-se das transições entre climas mais quentes na Amazônia, e corroborados por registros
de testemunhos de gelo, durante o chamado período Boring/Allerod há mais de 10000 anos,
quando a expansão de planícies úmidas esteve relacionada ao aumento da temperatura com o
acréscimo abrupto e acelerado da liberação de gases-estufa (metano) nos trópicos, sem a
conseguinte compensação dos estoques de biomassa, como salientado por SAVERINGHAUS &
BROOKS (1999).
Dentro desse panorama, as estimativas do impacto decorrentes das mudanças climática em
regiões tropicais e equatoriais encontram respostas em dados obtidos a partir de registros
sedimentares aplicadas à reconstrução paleoclimática. Os sedimentos lacustres tropicais
depositados em locais remotos da Amazônia ao longo de milhares de anos registram indícios
dessas mudanças paleoclimáticas e suas possíveis causas, tanto ligada à temperatura,
pluviosidade e quanto à área de cobertura de florestas. Por conseguinte, os registros
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paleoambientais ressaltam que durante o Último Glacial Máximo, a bacia Amazônica esteve
subdividida em ´setores`: o corredor seco no nordeste da bacia, o noroeste no norte do Equador, o
central entre 0˚N e 10 ˚S e o sudoeste. Essas mudanças na cobertura vegetal da floresta
Amazônica na época podem ter 200 km mais distantes do sul, comparado ao padrão atual
(BEHLING, 2002).
Os estudos palinológicos corroboram as afirmações sobre as diferenças de produtividade
biológica e de vazão hidrológica passada em determinados trechos da floresta, diferenças estas
bem distintas das atuais na mesma localidade. Assim, exame palinológico a partir de testemunhos
sedimentares oriundos de pontos diferentes da Amazônia como lago Calado, Laguna Bella Vista
e Laguna Loma Linda, o Morro dos Seis Lagos e os depósitos lacustres de Carajás podem ser
utilizados para inferir a respeito do processo temporal de variações locais das sucessões de
formações florestais, muitas vezes associada ao clima.
Ao todo, a relação entre o regime de precipitações e a composição e estrutura da floresta
Amazônia durante o Glacial Máximo, há cerca de 18.000 BP 14C, sugere que a região era
formada também por florestas semidescídua e descídua, características de climas mais frios.
Assim, a predominância de um clima mais seco com paisagem mais abertas deve ter sido
favorecida, com manchas de formações de clima seco cercado por corredores de vegetação mais
comum de planícies (savanas), incluindo o intervalo compreendendo o médio-Holoceno, há mais
de 4000 anos AP, através de indicativos de restos de plantas e da diminuição da quantidade de
pólen provenientes de depósitos sedimentares aluviais datados desse intervalo de tempo. Assim, a
baixa capacidade de captura de carbono atmosférico na Amazônia pode ter sido consequência do
aumento da aridez e da temperatura nesse período (MAYLE & BEERLING, 2004), como o
9
observado em Carajás, onde as flutuações na vegetação rupestre podem ser controladas por outras
variáveis, como a existência de um platô laterítico abaixo (TURCQ et al., 2002).
Nesses ambientes é esperada também reduzida fotorrespiração e transpiração da vegetação, como
forma de compensar a baixa disponibilidade de água, do crescimento da biomassa da vegetação
adaptadas ao clima mais frio e menor taxa de reciclagem de nutrientes do solo mais profundo.
Adicionalmente, é revelada a baixa taxa de deposição de sedimento na vazão do delta do rio
principal da bacia Amazônica comparado a outras localidades no mesmo intervalo, uma redução
de 1/7 da vazão atual (TURCQ et al., 2002). É provável que a vegetação da Amazônia original
teria sido reduzida a 54 % do total presente e representados por faixas englobando áreas do Rio
Branco e Rio Negro e porção noroeste do continente. Mesmo com uma redução de 20 % nas
condições de umidade em amplas regiões do bioma Amazônico, seria possível a sobrevivência de
floresta tropical úmida junto a um total de 46% repartidos com mosaicos de floresta seca e
cerrados, e aumento de 60 % na área de floresta semidescíduas, de acordo com ANHUF et al.
(2006).
Na América do Sul, esses dados de natureza palinológica poderia então se correlacionar com
outros dados sedimentológicos para o mesmo período. Para exemplificar, no lago Calado, na área
central da bacia Amazônica, BEHLING et al.(2001) identificou através de registros em estratos
de sedimentos datados a mais de 7000 anos, durante o início do Holoceno, sinais de mudanças no
padrão deposicional do ambiente, do tipo fluvial para um lacustre, que é associado ao aumento
dos processo de acúmulo de sedimentos e pela identificação de pólen de táxons aquáticos
Sagittaria e de Ciperaceae, com o decréscimo do gênero de palma Mauritia. Maior extensão de
terra firme foi demonstrada pela presença de pólen de árvore Dinizia excelsa e Symphonia
globulifera. Após esse intervalo, na região a área ocupada por várzeas aumentou, e corroborado
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pela maior incidência de pólen de ervas Poaceae e de Cyperaceae nos estratos datados do período
do médio-Holoceno. O aparecimento do táxon Symmeria e da diminuição de Poaceae indica
maiores períodos de inundação, expansão de várzeas e igapós, com quase ausência de árvores nos
últimos milhares de anos até o aparecimento de culturas de cultivo, indício de ocupação humana
no último século. O estudo de TURCQ et al. (2002) mostrou a predominância de formação de
florestas de terra firme com a maior ocorrência de pólen de Podocarpus em sedimentos de mais
de 14.000 anos, com o surgimento de um clima mais seco e frio no Morro dos Seis Lagos,
seguido por um intervalo mais úmido, atestada pela presença de pólen de Mauritia.
No corredor seco da Amazônia, em Carajás, por outro lado, o registro sedimentológico de um
lago associa a pouca quantidade de pólen durante o Último Glacial e cessação da sedimentação
(hiato) com o clima seco, e a baixa porcentagem de restos vegetais de florestas, e a
predominância de espécies comuns de cerrado. Fatores naturais (ENSO) podem ser os
responsáveis pela alternância de climas mais frios também durante o médio-Holoceno. O clima
seco e quente na região pode também estar relacionado à maior ocorrência de partículas
minúsculas de carvão, pertencentes à espécies pioneiras e os fragmentos de cerâmicas oriundos
de povos nativos que viveram na região durante o Holoceno tardio, intervalo da qual pode estar
envolvida a descontinuidade cultural de povos nativos. A composição vegetal da Serra de Carajás
também apresentou uma predominância na cobertura de plantas C3 bem anterior a deposição
verificada há 28.000 anos, própria de climas mais úmidos, ou seja, que retém menor fração de
isótopo de δ13C, assim como registro da ocorrência de algas fitoplanctônicas, no que depender das
analises isotópicas do carbono. Os dados de C/N e de COT (Carbono Orgânico Total) também
são dados orientadores da presença de floresta úmida tropical em Carajás. Esses dados se
correlacionam com os verificados em testemunhos sedimentares do lago Sibéria, nos Andes
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Bolivianos, no lago Salitre e no lago Titicaca, todos oriundos do continente sul-americano
também no período de aproximadamente 12.000 anos (SIFFEDINE et al., 2001) e são
consistentes com os níveis de gases-estufa no mesmo período verificado através do testemunho
de gelo de Taylor Dome, na Antártica (TURCQ et al., 2002; CORDEIRO et al., 2006).
2.3 O USO DO MERCÚRIO COMO INDICADOR PALEOCLIMÁTICO NO
HOLOCENO
O registro de incêndios em épocas pretéritas tem um importante papel no estudo do ciclo global
do carbono, através da emissão de milhares de toneladas para a atmosfera. O mercúrio pode ser
uma ferramenta confiável no auxílio como traçador geoquímico de ocorrência de incêndios
naturais ou induzidos pela atividade antrópica. O longo tempo de residência na atmosfera devido
a sua característica de revolatização e consequente transporte em escala global pelas correntes de
ar são as características que permitem a aplicação do mercúrio em estudos paleoambientais.
Assim, mudanças no padrão de deposição do mercúrio em uma sequência sedimentar podem
indicar variações na temperatura do oceano, de produtividade primária local e de incêndios
naturais em períodos de seca, assim como em decorrência de mineração e de processos industriais
que realizam a queima de combustíveis fósseis (CORDEIRO et al., 2002).
A liberação de grandes quantidades de carbono na atmosfera pela queima de biomassa e
combustível e sua dispersão pela alta atmosfera é acompanhada pela emissão de mercúrio. A
deposição atmosférica em lagos, rios e solos na bacia Amazônica nas últimas décadas é muito
maior nos dias de hoje e mais que o dobro do verificado após o fim do último glacial. A taxa de
deposição de mercúrio na Amazônia é na ordem de 1,7- 2,6 g m-²/ano e crescente durante
períodos mais secos com a incidência de incêndios. A taxa de emissão na Lagoa da Pata, em São
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Gabriel da Cachoeira, foi três vezes mais alta em comparação ao registrado nas camadas
sedimentares formadas durante o último glacial máximo. As grandes quantidades de mercúrio na
biomassa florestal e no solo estiveram associadas aos incêndios e temperaturas mais altas no
Holoceno, e muito maiores em decorrência das atividades de mineração (BARBOSA et al.,
2004).
2.4 O PAPEL DA FLORESTA AMAZÔNIA NO CICLO DO CARBONO
Como a cobertura vegetal guarda estreita relação com a dinâmica do carbono no Quaternário,
teorias ligadas às mudanças climáticas foram desenvolvidas pra explicar a sucessão da vegetação
no ecossistema da Amazônia. A partir do fim da última glaciação, quando a redução do nível
médio do mar foi de cerca de 120 m, o impacto decorrente da condição local na distribuição
horizontal de pluviosidade na bacia Amazônica foi responsável pela formação de cinco zonas
fitogeográficas: o corredor seco no nordeste da bacia, o setor noroeste no norte do equador, o
setor central entre 0° e 10 °S e o setor sudoeste. Esse mosaico foi influenciado pelo
comportamento da Zona de Convergência Intertropical entre os diferentes setores da bacia
Amazônica, com seu deslocamento de 200 km a 500 km para o norte, e o aumento dos ventos
glaciais no oeste do Atlântico originada pela Corrente de Benguela, oriunda do sudoeste africano
e que, no passado, se prolongou até atingir as latitudes 4° S e 4° N, durante os meses mais frios
do Hemisfério Sul.
Entre as fontes tropicais que podem ter desempenhado papel crucial no balanço do carbono na
atmosfera a partir do inicio do Holoceno, os oceanos tem sido os principais agentes causadores da
mudança na biogeoquímica do carbono a partir da deglaciação, embora o reservatório terrestre
fosse fundamental na captura do carbono na atmosfera nesse período. Com auxílio de modelos
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nas estimativas da estocagem de carbono, de reconstrução paleoambiental e dados de composição
isotópica do seu volume, BEERLING (1999) calculou que a biomassa terrestre global tenha
sofrido um aumento dentre 550- 688 Gt C entre o último Glacial e o Médio- Holoceno,
assumindo uma taxa de captura pela vegetação na ordem de 0,04- 0,05 Gt C/ano. Em
concordância com dados isotópicos de sedimentos marinhos, os oceanos podem ter
correspondido com parte do aumento dos fluxos de CO2 na atmosfera, de modo que no balanço
geral tenha gerado um acréscimo de carbono na atmosfera no último glacial-interglacial,
assumindo uma taxa de captura mínima desse carbono pela atividade biológica oceânica.
Dados relativos aos valores de 13C e reconstrução paleogeográfica sugerem projeções de que
oceanos e biomassa do solo e florestas poderiam ter um emprego de 100 a 195 Gt C no estoque,
respectivamente, durante o período de deglaciação último, um saldo de 50 Gt C no balanço global
durante o Holoceno-médio. Teriam acumulado na atmosfera, de acordo com BEERLING (2000)
um acréscimo equivalente a 260- 285 p.p.m., referentes aos registros do testemunho Antártico de
Taylor Dome.
Os valores correspondentes no ambiente terrestre na Amazônia para os fluxos balanço de carbono
no ecossistema Amazônico ao longo do Holoceno apontam para diferenças regionais, de acordo
com as latitudes pesquisadas. Acréscimo maior de CO2 nos últimos 7000- 3000 anos na faixa
equatorial, enquanto que no sul da Amazônia a acréscimo entre 7500-6000 e entre 2000-500 anos
associados ao movimento da Zona de Convergência Intertropical e a ocorrência de ocupações
humanas, voltada para a prática de queimadas na região (CARCAILLET et al., 2002). Ainda que
a liberação de grandes somas de carbono atmosférico nas latitudes tropicais seja um dos
responsáveis pelo aumento no período do Holoceno, as fontes boreais e nas latitudes temperadas
devem ter tido uma grande parcela nesses volumes.
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Com base nisso, estimativas gerais da quantidade de carbono estocada durante o Último Glacial
Máximo na região Amazônica sugerem que a vegetação apresentava uma menor biomassa nas
copas, o que implicaria que a fixação de carbono pela floresta era reduzida se comparada ao
presente, o que com sua variabilidade espacial, correspondeu a 224-416 Gt por hectare
acumulados principalmente na biomassa e nos solos com cobertura vegetal (TURCQ et al.,
2002). Durante o Holoceno, o estoque de carbono e a área de floresta aumentaram nos trópicos,
sendo que a expansão da floresta tropical úmida gerou um estoque com estimativas entorno de
170-430 t C por hectare, devido a grande variedade de biomas na bacia Amazônica (BEHLING,
2002).
Durante a transição para o Holoceno, ocorreu um acréscimo da biomassa da cobertura vegetal,
em virtude do aumento da precipitação ou dos níveis de CO2 atmosférico, e da capacidade de
sequestro de carbono. Já durante o médio-Holoceno, se presume a ocorrência de uma redução da
precipitação na Amazônia, juntamente com a do tamanho efetivo nas regiões de ecótono, além da
maior frequência de incêndios como consequência da aridez e aumento da temperatura, ou seja,
limitação na capacidade de sequestro do carbono atmosférico nesse período. No decorrer do final
do Holoceno, dados sugerem uma nova expansão através da Amazônia, alcançando a maior
cobertura nos últimos 21000 anos (MAYLE & BEERLING, 2004).
A predição do comportamento global da dinâmica do carbono para os anos mais recentes
alimentam os modelos climáticos e biogeoquímicos, outros são utilizados no âmbito da Floresta
Amazônica. Tendo em vista uma escala maior do comportamento do ciclo do carbono na
atmosfera atual para efeito de comparação, o balanço do carbono resulta nos dias de hoje um
estoque terrestre do planeta estimado em cerca de 560 GtC, aproximadamente; e outros 1500 GtC
no solo e 760 GtC na atmosfera, de acordo com modelo utilizado por HOUGHTON &
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WOODWELL, (1989). O modelo usado por COX et al., (2000) traz projeções das oscilações dos
fluxos de carbono, de acordo com a variabilidade do padrão climático em uma escala global
levando em conta o impacto antrópico provocado pela liberação contínua de gases-estufa e o
fenômeno climático ENSO. Para o autor, é sugerido que o meio terrestre planetário haja como um
captador de carbono, com um fluxo de 1,5 Gt C/ano, embora com um aumento da temperatura
durante esse século o meio terrestre atue como um liberador de carbono, principalmente a partir
de 2050, em cerca de 170 Gt C, devido a uma redução dos estoques terrestres na região tropical,
em consonância com as variações climáticas de aumento de temperatura prevista. Esse
desequilíbrio seria compensado pela atividade de captação de carbono pela bomba biológica
oceânica, de 1,6 para 5 Gt C/ano, a partir do meio atmosférico, amortecendo o efeito de aumento
da temperatura global previsto até 2100.
De acordo com o IPCC, ao todo se presume que o sistema natural seja responsável pela liberação
de 0,8-1,2 Gt C/ano, enquanto que a queima de combustíveis e mudanças do uso do solo
responda por 7,1 Gt C. Como o tempo de residência do carbono é cerca de 150 anos na atmosfera
e a taxa de emissão se eleva desde meados do século passado, formas de compensação de
diferentes sumidouros, nas quais podemos citar os oceanos, as reservas contidas em peatlands no
clima temperado e certos lagos não tem conseguido neutralizar o efeito desse aumento. Além
disso, não se sabe ao certo a resposta dos ecossistemas tropicais frente a esses aumentos. É
possível que no atual cenário possa possuir um efeito fertilizador na biomassa, quando até
determinado ponto de saturação na atmosfera possa afetar a atividade fotossintética das plantas
em captar o carbono excedente. O efeito de variáveis climáticas agiria no sistema de
retroalimentação do ciclo do elemento facilitando a emissão cada vez maior de carbono na
16
atmosfera, sem um contrabalanço equivalente por parte das florestas tropicais. Portanto, é
esperada a elevação contínua de temperatura o mínimo entre 2ºC pelos próximos 50 ou 100 anos.
No caso da Amazônia, a queda no estoque de carbono predomina em períodos de secas. Sendo
assim, o bioma se comporta como fonte para atmosfera de gases de efeito- estufa, amplificada
durante a ocorrência de ENSO, como tem sido monitorada nas últimas décadas. Esses fluxos
seriam contrabalanceados pelas variações na umidade do solo, e relacionada às diferenças
interanuais das taxas pluviométricas e temperatura. Contudo, diferenças sensíveis nos fluxos e no
balanço de carbono entre diferentes localidades dependem também das taxas de respiração e da
heterogenia da cobertura vegetal, o que significa que entre um ano e outro o estoque terrestre
Amazônico se comporta ora como fonte ora como captador de carbono em resposta ás variações
de temperatura e de umidade. Ao todo, ao longo dos próximos anos, um balanço geral aponta
para um relativo equilíbrio, considerando apenas o ecossistema em questão, de acordo com TIAN
et al. (2000). O pulso de enchentes e outras variáveis de natureza hidrológica também
influenciam a dinâmica do estoque de carbono nos ecossistemas aquáticos, de modo que a
diversidade de ambientes podem sazonalmente apresentar diferentes respostas no balanço de
emissões de gases-estufa e fotossíntese.
Contudo, a pressão antrópica do desmatamento e a fragilidade do país em lidar com problemas
vinculados as mudanças climáticas não podem ser ignoradas. Os serviços ambientais promovidas
pela conservação de grandes áreas de florestas tropicais, como a Amazônia, representam um
valor inestimável na prevenção e mitigação dos efeitos catastróficos das mudanças climáticas em
curso. Desse modo, volumes de gases-estufa, que precisam ser também continuamente
quantificados e monitorados, deixariam de ser emitidos. Os estoques de carbono florestal e as
emissões continuamente evitadas representariam uma contribuição importante ao ecossistema em
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questão, pois há estimativas que a região seria fortemente comprometida aos efeitos decorrentes
da elevação da temperatura. Os efeitos estariam associados à vulnerabilidade e periodicidade aos
extremos climáticos, quanto aos eventos de El-Niño e do deslocamento da Zona de Convergência
Intertropical. O resultado seria maiores períodos de secas (com morte de árvores menos
susceptível ao estresse hídrico), incêndios florestais, ressecamento do solo, com a progressiva
emissão de carbono da vegetação e do solo (FEARNSIDE 2009).
Desse modo, e ainda de acordo com FEARNSIDE (2009), a fragilidade do ecossistema aos
efeitos do aquecimento global é evidente, e mecanismos de contrabalancear os picos de emissões
em certos anos para promover o crescimento e retenção de grandes volumes de carbono passam
pela adoção de programas locais de desenvolvimento, de mecanismo de remuneração pelos
serviços essenciais e no uso eficaz de fundos de financiamento desses programas.
3. CONCLUSÃO
A crise da questão climática atual tem gerado repercussão pela opinião pública mundial,
sobretudo às que envolvem a questão de adoção de um modelo de desenvolvimento sustentável
na Amazônia, apoiado em políticas públicas, voltados a uma mudança de paradigma do uso da
terra, com importância em sua preservação por longo prazo. Esta crise é respaldada pelas
considerações e prognósticos de grande parte da comunidade científica sobre as consequências do
atual modelo de desenvolvimento econômico de produção, assim como na capacidade de
adaptação e de mitigação das adversidades pela nossa sociedade frente a esses novos desafios.
Com efeito, o painel climático do IPCC, enfatiza as resposta da biosfera frente ao quadro atual de
aumento dos níveis de gases- estufa. Porém muitas dúvidas ainda cercam certas questões, como
do intervalo de resposta do sistema climático global ao ritmo de variações bruscas introduzidas
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pelo fator humano no ecossistema (desflorestamento), principalmente envolvendo no
desempenho em sua capacidade de agir como sumidouro de carbono.
Dados extraídos de testemunhos sedimentares e disponíveis na bibliografia especializada servem
na sustentação para as projeções dos cenários prováveis das modificações ambientais e climáticas
decorridas ao longo do período pós-UGM, efeitos feedback na regulação da dinâmica do carbono
no sistema Terrestre-Atmosfera e seus os reflexos no clima global. Assim, os registros
sedimentares, são uma ferramenta adicional para inferir melhor a respeito das modificações
passadas das diferentes feições fitogeográficas ao longo dos últimos milhares de anos do bioma
Amazônico. Além disso, os dados dessa natureza obtidos em conjunto com os de outros biomas e
setores da floresta, servem de parâmetro quanto aos períodos que experimentaram variações nos
níveis de CO2 na atmosfera e na temperatura, como previstos nas próximas décadas.
Sendo assim, a partir do conhecimento disponível hoje sobre as formações tropicais, a adoção de
práticas que auxiliem um novo modelo de desenvolvimento econômico a partir de um
planejamento estratégico de uso da terra, inclui o estímulo ao estabelecimento de novas unidades
de conservação. Enquanto que nos dias de hoje o controle das emissões continentais de carbono
coloca o país em posição privilegiada no cenário internacional, outras regiões brasileiras sofrem
os efeitos calamitosos das alterações climáticas. Portanto, a prevenção de riscos de eventos
críticos iminentes em certos períodos todos os anos, sobretudo os que têm acometido em áreas
mais populosas é outra prioridade de necessidade imediata. Aliada a isso, a criação de benefícios
que estimulem o crescimento sustentado com vista a conciliar as práticas tradicionais e
diversificada de geração de renda deve cada vez mais servir de substituto a formas predatórias e
ilegais na extração de recursos, somando-se ao constante monitoramento de áreas de estratégica
importância no que diz respeito à conservação da diversidade biológica.
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4. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Anhuf D., Ledru, M.P., Behling h., da Cruz jr. f. w., Cordeiro r. c., van der Hammen t., Karmann
I., Marengo J. A., de Oliveira P. E., Pessenda L., Siffedine A., Alburquerque A. L., da Silva Dias
P. L.; 2006. Paleo-enviromental changes in Amazon and African rainforest during the LGM.
Paleogeography, Paleoclimatology, Paleoecology, 239: 510-527.
Barbosa J. A., Cordeiro R. C., Silva E. V., Turcq B., Gomes P. R. S., Santos G. M., Siffedine A.,
Alburquerque A. L. S., Lacerda L. D., Hausladen P. A., Tims S. G., Levchenko V. A., Fifield L.
K. 2004. 14C- MAS as a tool for the investigation of mercury deposition at a remote Amazon
location. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B; 223-224: 528-534
Beerling D. J. 1999. New estimate of carbon transfer to terrestrial ecosystem between the Glacial
Maximum and the Holocene. Terra Nova, 11: 162-167
Beerling D. J. 2000. The roles of the terrestrial biosphere in Holocene carbon cycle dynamics.
Global Ecology & Biogeography, 9: 421- 429
Behling H. 2002. Carbon storages increases by major forest ecosystems in tropical South
America since the Last Glacial Maximum and the early Holocene. Global and Planetary
Changes, 33: 107- 116
Carcaillet C., Almquist H., Asnong H., Bradshaw R. H. W., Carrión J. S., Gaillard M. J.,
Gajewski K., Haas J. N., Haberle S. G., Hadorn P., Muller S. D., Richards P. J. H., Richoz I.,
Rosch M., Sanchez Goni M. F., Stedingk H., Stevenson A. C;, Talon B., Tardy C., Tinner W.,
Tryterud E., Wick l., Willis K. J. 2002. Holocene biomass burning and global dynamics of the
carbon cycle. Chemosphere, 49: 845- 863
20
Cordeiro R. C., Turcq B., Ribeiro M. G., Lacerda L. D., Capitâneo J., Oliveira da Silva A.,
Siffedine A., Turcq P. M., 2002. Forest fire indicators and mercury deposition in an intense land
use-change region in the Brazilian Amazon (Alta Floresta, MT). The Science of Total
Environment, 293: 247- 256
Cordeiro R. C., Turcq B., Suguio K., Oliveira da Silva A., Sifeddine A., Volkmer-Ribeiro C.,
2008. Holocene fires in east Amazonia (Carajás), new evidences, chronology and relation with
paleoclimate. Global Planetary Changes, 61: 49-62
Fearnside P. M., 2009. Global Warming in Amazonia: Impacts and Mitigation. Acta Amazonica,
39: 1003-1011
Harris S. E. & Mix A. C., 1999. Pleistocene precipitation balance in the Amazon Basin recorded
in deep sea sediments. Quaternary Research, 51: 14- 26
Houghton R. A. & Woodwell G. M., 1989. Global Climate Change. Scientific American, 260: 36-
44
Hughen K. A., Egliton T. I., Xu L., Makou M., 2004. Abrupt Tropical Vegetation Response to
Rapid Climate Changes. Science, 304: 1955-1969
IPCC WGI- Intergovernamental Painel for Climate Changes, 2007. Contribution of Workgroup
to the Fourth Assessement Report. The Physical Science Basis. Summary for Policymakers.
Disponible in http://www.slvwd.com/agendas/Full/2007/06-07-07/Item%2010b.pdf .
Maslin M. A. & Thomas E., 2003. Balancing the deglacial global carbon budget: the hydrate
factor. Quaternary Science Reviews, 22: 1729- 1736
21
Severinghaus J. P. & Brook E. J., 1999. Abrupt climate change at the End of the Last Glacial
Period inferred from trapped air in Polar Ice. Science, 286: 930-934
Siffedine A., Martin L., Turqc B., Volmer-ribeiro C., Soubiés F., Cordeiro R. C., Suguio K.,
2001. Variation of the Amazonia rainforest environment a sedimentological record covering
30,000 years. Paleogeography, Paleoclimatology, Paleoecology, 165: 221-235
Tian H., Melillo J. M., Kicklighter D. W., Mc Guire A. D., Helfrich I J., Moore I B., Vorosmarty
C. J., 2000. Climatic and biotic controls on annual carbon storages in Amazonian ecosystem.
Global Ecology & Biogeography, 9: 315- 335
Turcq b., Cordeiro R. C., Sifeddine A., Simões-filho F. F. L., Alburquerque A. L. S., Abrão J. J.,
2002. Carbon storage in Amazon during the Last Glacial Maximum: secondary data and
uncertainties. Chemosphere, 49: 821- 835
22