Pesquisas em andamento
2023 a 2027 – Uso das técnicas de inteligência artificial para projeção dos eventos climáticos extremos no continente da América do Sul
O presente trabalho tem como objetivo geral caracterizar os eventos climáticos extremos na América do Sul, por meio da aplicação de técnicas de modelagem e inteligência artificial para a análise dos eventos climáticos extremos atuais e suas perspectivas futuras. Para tanto, serão empregados dados diários das análises do CPC e de NEX-GDDP-CMIP6 referentes ao período de 1980 a 2014. Neste contexto, serão examinados dez índices climáticos extremos de temperatura e precipitação, conforme proposto pelo Expert Team on Climate Change Detection Monitoring and Indices (ETCCDMI). Em seguida, será avaliada a significância e a magnitude dos dados utilizando o teste de Mann-Kendall, combinado com o estimador de tendência linear Sem. Posteriormente, aplicar-se-á a métrica de Funções Ortogonais Empíricas (EOFs) para identificar os padrões que elucidam a variabilidade dos índices climáticos extremos na América do Sul. Por fim, serão projetados os índices climáticos para o futuro por intermédio das técnicas de inteligência artificial.
2023 a 2027 – Modelagem da perda de solo na América do Sul: avaliação de cenários de erosão hídrica sob mudanças climáticas e eventos extremos
A erosão hídrica representa um custo global de bilhões de dólares, afetando tanto a produção agrícola quanto a qualidade da água, sendo acentuada pela maior frequência e intensidade de fenômenos extremos de precipitação. O presente projeto tem como objetivo estimar a perda potencial de solo decorrente da erosão hídrica na América do Sul, tanto no contexto atual quanto em cenários futuros sob diferentes condições climáticas, com especial ênfase na influência das chuvas extremas. Para as estimativas atuais e projeções em cenários de mudanças climáticas futuras, será empregada a Equação Universal de Perda de Solo Revisada (RUSLE). As simulações considerarão os cenários SSP2-RCP4. 5 e SSP5-RCP8. 5 para os períodos de 2040-2070 e 2071-2099, utilizando dados ajustados de precipitação e uso da terra. O índice Kling-Gupta (KGE) será empregado na seleção dos cinco modelos climáticos que melhor representam a precipitação na região. A Análise de Agrupamento Hierárquico (HCA) será utilizada para classificar áreas com padrões semelhantes de perda de solo potencial, possibilitando uma avaliação da sazonalidade da erosão. Ademais, o estudo pretende integrar variáveis de precipitação extrema ao modelo RUSLE, por meio da aplicação de algoritmos de aprendizado de máquina. Esta investigação se destaca ao incorporar cenários futuros de uso do solo e índices de extremos climáticos ao modelo RUSLE, proporcionando uma análise abrangente dos impactos das atividades humanas e das mudanças climáticas. Com essas iniciativas, almeja-se estabelecer uma base sólida para o desenvolvimento de estratégias de conservação do solo e mitigação dos efeitos da erosão, levando em consideração a variação sazonal e regional dos eventos climáticos extremos.
2023 a 2027 – Caracterização da inter-relação entre umidade do solo e a precipitação na América do Sul e seus aspectos atuais
Com a implementação deste projeto, almeja-se aprofundar o entendimento dos processos hidrológicos na América do Sul, em especial a interação entre a umidade do solo e a precipitação. Dessa forma, a combinação de dados provenientes de sensoriamento remoto e de modelagem climática permitirá aprimorar a precisão das previsões climáticas, além de possibilitar aplicações relevantes na agricultura e na gestão de recursos hídricos.
2022 a 2026 – Eventos extremos na bacia do Alto Paraguai e suas implicações para o pantanal
A execução deste projeto visa contribuir para o aprofundamento do conhecimento em climatologia da região em questão, além de identificar possíveis alterações resultantes das variações climáticas na área de contribuição da Bacia do Alto Paraguai (BAP) e, por conseguinte, no Pantanal Transfronteiriço.
2024 a 2025 – Desenvolvimento de algoritmo de inteligência artificial para predição de eventos extremos climáticos
Este projeto tem como objetivo recalcular e reavaliar os eventos extremos compreendidos entre os anos de 1980 e 2060, fundamentando-se nos dados disponibilizados pelo NEX-GDDP-CMIP6. Esta plataforma integra dados climáticos de alta resolução com projeções climáticas avançadas provenientes do CMIP6 (Projeto de Intercomparação de Modelos Acoplados – Fase 6).
2021 a 2025 – Influência de fatores socioeconômicos e ambientais sobre as emissões totais de gases de efeito estufa na América do Sul
As mudanças climáticas exercem um impacto significativo sobre o meio ambiente, sendo os gases de efeito estufa (GEE) os principais responsáveis por tais transformações. Estas alterações climáticas são particularmente prejudiciais para populações expostas e/ou vulneráveis, como é o caso das que habitam a América do Sul. Nesse contexto, o presente estudo tem como objetivo analisar indicadores ambientais e socioeconômicos relevantes, bem como o seu efeito nas emissões de gases de efeito estufa (GEE) na América do Sul, no período de 1970 a 2018, e no Brasil, entre 1990 e 2020. A análise se respaldará em dados de doze países da América do Sul, além de considerar um estado representativo de cada macrorregião econômica do Brasil, nomeadamente São Paulo, Rio Grande do Sul, Mato Grosso, Amazonas e Pernambuco. Ademais, serão examinados estados que pertencem à Amazônia Legal e ao Cerrado, devido ao seu potencial de emissões de GEE. A Amazônia é caracterizada pela ocorrência de incêndios florestais de grande escala, enquanto o Cerrado enfrenta profundas alterações no uso e na cobertura da terra em decorrência de atividades agropecuárias. Os estados que compõem a Amazônia Legal incluem Roraima (RR), Amazonas (AM), Acre (AC), Rondônia (RO), Mato Grosso (MT), Tocantins (TO), Maranhão (MA), Pará (PA) e Amapá (AP). Os estados pertencentes ao Cerrado são Minas Gerais (MG), Bahia (BA), Goiás (GO), Mato Grosso do Sul (MS), Piauí (PI) e o Distrito Federal (DF). No total, foram selecionadas dezesseis variáveis explicativas para as emissões de GEE na América do Sul e vinte e uma para o Brasil. Tais variáveis serão utilizadas na estimativa de vários modelos que incorporam tanto variáveis ambientais quanto socioeconômicas, com o intuito de verificar a robustez das estimativas dos coeficientes e de reduzir o grau de multicolinearidade. As conclusões esperadas deste estudo incluem a elaboração de um modelo que relacione aspectos ambientais e socioeconômicos essenciais para a compreensão das emissões de GEE, além de servir como uma ferramenta significativa para o desenvolvimento de políticas públicas voltadas à mitigação das emissões desses gases.
2021 a 2025 – Avaliação da capacidade de provisão de serviços ecossistêmicos em decorrência ao comportamento do fogo e ocorrências de incêndios florestais em unidades de conservação federais
Entre os principais impactos causados ao meio ambiente, sobressaem-se aqueles relacionados ao regime de fogo. No Brasil, extensas áreas são queimadas anualmente, resultando não apenas em significativos danos ambientais, mas também em prejuízos econômicos e sociais. As Unidades de Conservação Federais têm como objetivo proteger áreas de relevância ambiental, promovendo a preservação da biodiversidade. Contudo, tais unidades ainda enfrentam desafios relacionados às ocorrências de incêndios florestais, os quais podem ter origens tanto naturais quanto antrópicas. Os serviços ecossistêmicos, definidos como aqueles prestados pela natureza, podem ter sua capacidade de provisão comprometida em função dos incêndios florestais. Considerando a inter-relação entre a provisão de serviços ecossistêmicos e os incêndios florestais, a presente pesquisa tem como finalidade compreender o comportamento do fogo e as condições climáticas das Unidades de Conservação Parcela Natural da Chapada da Diamantina, Parcela Natural do Grande Sertão Veredas e Floresta Nacional de Jamanxim. Estas áreas foram selecionadas em virtude da sua diversidade biológica e ecossistêmica, tipos de fitofisionomias, uso e ocupação do solo, bem como sua extensão territorial, visto que tais características influenciam o regime de fogo. A escolha dessas áreas fundamenta-se na análise dos principais impactos gerados sobre a provisão de serviços ecossistêmicos e na proposta de uma metodologia de valoração ambiental desses serviços, com vistas à possibilidade de mitigação dos impactos após a compreensão das respostas da natureza em relação à provisão de serviços, tendo em conta o perfil do fogo. Ao se compreender o comportamento do fogo e seus impactos ambientais, sociais e econômicos, é possível contribuir para o manejo das Unidades de Conservação, fomentando os órgãos gestores por meio da oferta de métodos e dados científicos. A metodologia a ser desenvolvida buscará entender as condições climáticas locais e o comportamento do fogo, através da análise de áreas queimadas, focos de calor, tendências climáticas e de queima. Ao final, em virtude da aquisição de conhecimento sobre o comportamento do fogo e do clima, será realizada uma avaliação dos principais impactos sobre os serviços ecossistêmicos, com base na proposta do TEEB (2010), adaptando uma metodologia de valoração ao método de Costanza (1997).