Modelagem da relação entre fenologia foliar e hidráulica das plantas na floresta Amazônica: uma abordagem trait-based dos efeitos da precipitação reduzida

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Sophia, Gabriela Martins
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Ecologia; Mudanças climáticas; Biologia Modelos matemáticos; Fenologia vegetal; Ciclos biogeoquímicos; Fenologia foliar; Hidráulica; Ecology; Climatic changes; Biology Mathematical models; Cycles; Leaf phenology; Hydraulics; Biogeochemical cycles
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/204716

Modelos dinâmicos de vegetação global (DGVMs) vêm sendo desenvolvidos para melhor entender as respostas da vegetação às mudanças climáticas. No entanto, os DGVMs geram respostas variáveis uma vez que a vegetação é representada por poucos tipos funcionais de plantas. Modelos baseados na variabilidade dos atributos funcionais surgem como alternativa para representar melhor as estratégias de vida adotadas pelas plantas. Incluir a fenologia foliar nesses modelos é de suma importância pois a mesma é capaz de controlar a sazonalidade dos fluxos de carbono, água e energia. Em florestas tropicais como a Amazônia, a fenologia é impulsionada principalmente pela disponibilidade de água no solo. Portanto, simular os impactos de um clima mais seco requer a conexão entre fenologia e estratégias hidráulicas das plantas. Este trabalho contribuiu para o desenvolvimento do modelo CAETÊ com a implementação de um módulo de fenologia foliar vinculado ao sistema hidráulico das plantas. O desenvolvimento foi aplicado para todo o bioma Amazônico e teve como objetivo principal melhorar a representação da sazonalidade do índice de área foliar (LAI) com consequente melhoria no ciclo do carbono e água, a fim de avaliar os impactos da mudança do clima sobre ambos. Para tal, dois atributos funcionais foram utilizados como variantes: WD (densidade da madeira - determinando a hidráulica) e τfolhas (tempo de residência do carbono nas folhas - determinando a idade foliar). Equações já existentes em outros modelos de vegetação foram usadas e adaptadas ao modelo CAETÊ. O modelo foi aplicado com uma redução de 30% da precipitação. Como resultados, a inclusão do módulo de fenologia melhorou o desempenho do modelo em relação à sazonalidade do LAI nas regiões em que a água no solo é um fator limitante; bem como melhorou a representação da produtividade primária bruta do ecossistema (GPP) e proporcionou uma variabilidade espacial mais demarcada da região Amazônica. A nível de ciclagem biogeoquímica, uma redução na precipitação em 30% levou à uma redução na provisão de água no solo, na GPP, LAI e evapotranspiração (ET) para regiões menos úmidas da Amazônia; enquanto que para áreas mais úmidas não houve impactos evidentes, coerente às observações de que nessas regiões uma redução no regime de chuva não é suficiente para determinar os processos biogeoquímicos e LAI. Por fim, conclui-se de modo geral que a inclusão da fenologia foliar melhora o desempenho do modelo, mas que é necessário ajustes no novo módulo para que represente a sazonalidade também em regiões que não são determinadas pela água no solo.