Núcleo de Apoio à Pesquisa – MUDANÇAS CLIMÁTICAS

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Mudança no uso da Terra

Florestas tropicais são importantes biomas por diversos aspectos, dentre eles, as mesmas são importantes reservatórios de carbono, nitrogênio e água. As trocas destes com a atmosfera fazem das florestas tropicais biomas essenciais na regulação do clima e nos ciclos biogeoquímicos globais (Melillo et al., 1993; Field et al., 1998; Cleveland et al., 1999; Bonan, 2008). Adicionalmente, as florestas tropicais são caracterizadas pelo alto número de espécies de árvores, que por sua vez implica em uma alta heterogeneidade biogeoquímica, com variações largas nas concentrações de nutrientes limitantes como fósforo e nitrogênio e também na razão dessas espécies entre si e em relação ao carbono.

A Floresta Tropical Atlântica (Floresta Ombrófila Densa) localiza-se ao longo da costa brasileira e é caracterizada pela elevada diversidade e endemismo, sendo tão diversa quanto a Floresta Amazônica (MORELATTO; HADDAD, 2000; TALORA; MORELLATO, 2000). Variações nas condições microclimáticas e edáficas observadas ao longo de trechos da Floresta Tropical Atlântica situados sob diferentes altitudes, levam à uma elevada heterogeneidade ambiental, seja em termos de estrutura ou de composição florística (LACERDA, 2001). Atualmente é considerada um dos pontos prioritários para conservação da biodiversidade global (MYERS et al., 2000), uma vez que em função da intensa exploração antrópica de suas matas ao longo do processo de colonização e outros ciclos socioeconômicos, hoje possui apenas aproximadamente 12% dos cerca de 1,5 milhões de km2 de sua cobertura original (RiBEiRO; LiMA, 2009).

A diferença de temperatura decorrente da abrupta diferença de altitude que ocorre ao longo de uma curta distância oferece uma chance única para se avaliar os efeitos do aquecimento global sobre os processos biogeoquímicos básicos que controlam o ciclo do carbono e do nitrogênio. Podemos considerar que a existência de uma floresta semelhante sobre solos e formações rochosas similares onde a variável mais importante é a temperatura do ar, uma vez que a precipitação atmosférica é também semelhante, se constitui em um verdadeiro laboratório a céu aberto.

Algumas evidências preliminares demonstram que a Floresta Ombrófila Densa Montana, situada a 1.000 metros de altitude no Parque Estadual da Serra do Mar, núcleo Santa Virgínia é uma floresta que apesar de ter estoques de nitrogênio relativamente elevados em seus solos, os fluxos de transferência de nitrogênio entre os reservatórios são relativamente baixos e limitados pelas baixas temperaturas. Por outro lado, na Floresta Ombrófila Densa de Terras baixas, situadas a 100 metros de altitude no Parque Estadual da Serra do Mar, núcleo Picinguaba1, os estoques de nitrogênio no solo são relativamente mais baixos que no núcleo Santa Virgínia, mas os fluxos de transferência de nitrogênio entre reservatórios são mais elevados, provavelmente devido às maiores temperaturas. Tanto as emissões de N2O entre solo e atmosfera são mais elevadas nas terras baixas (Sousa Neto, 2010), bem como a saída de nitrogênio via fluvial também é mais elevada nas menores altitudes (Groppo, 2010).

Objetivos

O objetivo principal desse projeto é investigar como as diferenças de temperatura afetam as dinâmicas do carbono e do nitrogênio ao longo de um gradiente altitudinal presente na Floresta Tropical Atlântica situada no Parque Estadual da Serra do Mar, núcleos Picinguaba e Santa Virgínia.

Para se atingir esse objetivo serão determinados os estoques de carbono e nitrogênio no solo e na biomassa das florestas situadas no núcleo Picinguaba (100 m de altitude), bem como os estoques das florestas situadas no núcleo Santa Virgínia (1000 m de altitude). Além dos estoques serão também investigadas as trocas de carbono e nitrogênio entre estes reservatórios e dentre estes reservatórios e a atmosfera e o sistema aquático.

Área de Estudo e Metodologia

O estudo será conduzido em áreas de Floresta Ombrófila Densa localizados no Parque Estadual da Serra do Mar (PESM), núcleos Picinguaba e Santa Virgínia. O Núcleo Picinguaba abrange uma área de cerca de 8.000 ha e está inserido no município de Ubatuba (23°31'-23°34'S; 45°02'-45°05'W). Este núcleo caracteriza-se por ser a única porção do PESM que atinge a orla marinha (NÚCLEO PiCiNGUABA, 2010). Embora se trate de um núcleo administrativo de uma unidade de conservação, vivem no parque comunidades de pescadores e moradores anteriores à sua formação, além da presença de turistas ocasionais ser constante (LADEiRA et al., 2005). O relevo da região é dominado pela Planície Costeira, passa pelos morros isolados e serras alongadas da Morraria Costeira, atingindo no seu limite interior as escarpas, festonadas ou com espigões digitados, da Serrania Costeira (PONÇANO et al., 1981). As altitudes no Núcleo Picinguaba variam do nível do mar a 1.340 m. O clima da região é tropical chuvoso, com temperaturas médias em torno de 21°C, elevados índices de umidade relativa do ar (superiores a 85%) e pluviosidade anual média de 2.600 mm, com uma discreta redução no período de maio a setembro (precipitação entre 80 e 160 mm) (TALORA; MORELLATO, 2000).

O Núcleo de Santa Virgínia abrange uma área de cerca de 17.000 ha, estando inserido nos municípios de Natividade da Serra, São Luís do Paraitinga, Cunha e Ubatuba (23°17' - 23°24'S; 45°03' – 45°11'W). Este núcleo ainda se encontra em processo de regularização fundiária, apresentando metade de suas terras em processode desapropriação, particulares e devolutas estaduais (iNSTiTUTO FLORESTAL, 2010). O relevo da área apresenta forte declividade, (24 a 37°), possuindo altitudes variando de 850 a 1200 m. O clima é Tropical úmido, com ausência de uma estação seca definida (SETZER, 1966). A temperatura anual média é de 19°C, enquanto a precipitação fica em torno de 2.200 mm ao ano.

As amostragens serão realizadas em parcelas permanentes de 1 ha inseridas noprojeto temático do programa BiOTA/FAPESP: "Composição florística, estrutura e funcionamento da Floresta Ombrófila Densa dos Núcleos Picinguaba e Santa Virgínia do Parque Estadual da Serra do Mar". Este projeto encontra-se sob a coordenação dos Profs. Drs. Carlos Alfredo Joly e Luiz Antônio Martinelli (FAPESP no 03/12595-7) e tem, como principal objetivo, investigar a Floresta Ombrófila Densa Atlântica de forma multidisciplinar, visando testar a seguinte hipótese: as características intrínsecas das espécies determinam a composição florística, estrutura e funcionamento das diferentes fisionomias da Floresta Ombrófila Densa.

Metas e Produtos Esperados

Espera-se a formação de quatro alunos, dois de mestrado e dois de doutorado, além da publicação de quatro artigos, no mínimo, em periódicos de alta visibilidade. Cientificamente a meta principal deste estudo é entender como a variação na temperatura do ar afeta os principais processos biogeoquímicos e estoques que regulam o funcionamento de florestas tropicais, como a Mata Atlântica.