Determinação das concentrações de metano e dióxido de carbono por sensoriamento remoto na Amazônia e comparação com observações em superfície

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Albuquerque, Itiara Mayra Barbosa de
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: XCO2, XCH4,remote sensing,Amazon Forest,validation; XCO2,XCH4,sensoriamento remoto,floresta Amazônica,validação
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-12042023-231406/

Com o aumento da concentração de gases de efeito estufa (GEE) atmosféricos nas últimas décadas e seus impactos no clima terrestre, monitorar, conhecer suas fontes e sumidouros e como eles participam do ciclo do carbono tem se tornado uma tarefa cada vez mais importante. Nesse contexto, a floresta Amazônica desempenha um papel fundamental na ciclagem de carbono por meio do dióxido de carbono (CO2) e das emissões de metano (CH4). A floresta armazena em seu ecossistema cerca de 120 PgC, e a absorção pela fotossíntese representa 16 % da absorção total terrestre. A Bacia Amazônica, com seus mais de 6 milhões de km2, dos quais 20 % são inundados sazonalmente, contribui significativamente para as emissões de metano, com cerca de 3,8 ± 10,9 Tg CH4 por ano, o que representa 30 % das emissões totais de metano por planícies alagadas. Entretanto, o desmatamento e degradação florestal podem estar alterando o poder de absorção de carbono pela floresta com a perda de biomassa da floresta para a atmosfera, levando a floresta a se tornar fonte de carbono em algumas regiões ou neutra na absorção carbono em outras. Medir as concentrações de GEE sobre a floresta Amazônica é tão importante quanto desafiador, já que as medidas terrestres são difíceis e escassas. Assim, as concentrações de GEE fornecidas por medidas de sensoriamento remoto orbital podem ser uma ferramenta importante, pois fornecem cobertura global da superfície terrestre continuamente com alta resolução temporal e espacial. Este trabalho utilizou produtos XCO2 e XCH4 determinados pelos sensores dos satélites Orbiting Carbon Observatory 2 (OCO-2), Greenhouse Gases Observing Satellite (GOSAT) e TROpospheric Monitoring Instrument (TROPOMI), individualmente e também combinados com o produto MERGED e comparou com medidas em solo de CO2 e CH4 realizadas nas torres do Observatório da Torre Alta da Amazônia (ATTO), localizado na Amazônia Central e de CO2 da torre de fluxo do experimento LBA no Km 67 em Santarém (K67/SAN) no estado do Pará, ambos em reservas florestais. Os bias e erros calculados entre as concentrações dos produtos de sensoriamento remoto com as de superfície no sítio ATTO representam menos de 1% da concentração atmosférica média global de CO2 e de 1% e erro de 2% com as de superfície de K67/SAN, que com 95% de nível de confiança o valor de bias nulo entre as medidas dos produtos do OCO-2, GOSAT e MERGED e as de superfície no sítio ATTO, bem como entre as medidas dos produtos do OCO-2 e do MERGED com as de superfície em K67/SAN esteve no intervalo de confiança do bias. Para CH4 as concentrações dos sensores foram subestimadas em relação as concentrações de superfície em que os bias e erros calculados foram entre 2% e 3% da concentração global de CH4 na atmosfera. Portanto, os resultados obtidos demostraram que a obtenção de medidas de boa qualidade para regiões de baixo albedo de superfície e alta concentração de nuvens, como a floresta Amazônica, ainda é um desafio para os sensores e algoritmos dos modelos de inversão, tendo em vista o número reduzido de medidas ao longo de quase uma década, como para o GOSAT. Porém, mesmo com essas limitações os valores de bias e erro calculados na validação demonstram que eles são adequados para monitorar concentrações de CO2 e CH4 regionais sobre a floresta Amazônica.