Interações vento-árvore na Amazônia - dinâmica de distúrbio e funcionamento da floresta
Instituições proponentes: Instituto Max-Planck para Biogeoquímica (MPI), Departamento de Processos Biogeoquímicos (BGC) e Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia (INPA), Laboratório de Manejo Florestal (LMF)
A floresta Amazônica detém ~25% da biomassa terrestre global e das espécies tropicais de árvores. Na Amazônia Central, tempestades de vento (downbursts) propagadas a partir de células convectivas impactam as florestas e criam clareiras no dossel com diferentes tamanhos e severidades de distúrbio.
Os gradientes de danos e mortalidade de árvores influenciam a estrutura e a composição de espécies e o processo de sucessão e recuperação de florestas perturbadas. A vegetação morta e consequente deposição de material orgânico no chão da floresta eleva a concentração de carbono orgânico do solo.
Em florestas de terra-firme, tempestades de vento podem causar uma redução imediata de 62% nos estoques de biomassa e mudanças subsequentes no balanço de biomassa e na composição funcional da comunidade de árvores.
Os estoques de biomassa podem levar até 40 anos para recuperar os níveis de pré-distúrbio. Estes efeitos podem ser potencializados pela degradação anterior, como fogo e fragmentação. No entanto, padrões de vento e de frequência de ocorrência de tempestades locais suficientes para produzir mudanças de atributos e no funcionamento da floresta são incertos.
A fim de investigar a vulnerabilidade e a adaptabilidade da floresta Amazônica a distúrbios por vento, estabelecemos um observatório ecológico e uma parcela permanente de 18 ha, na região de Manaus. Usaremos sensoriamento remoto e inventário florestal contínuo para quantificar a dinâmica do dossel e monitorar padrões de precipitação e vento para explicar sua importância sinérgica como um mecanismo de distúrbio.
Os dados do vento serão sincronizados com dados contínuos de movimento, rotação e flexão de árvores individuais a fim de descrever propriedades biomecânicas de diferentes espécies e a funcionalidade em variações de arquitetura de copa e traços funcionais.
Este conjunto de dados multidisciplinar servirá como base para a extrapolação de danos e mortalidade de árvores individuais para o nível de parcela e, ultimamente, para a quantificar a sua relevância em nível de paisagem.
Abordaremos as seguintes questões: (i) Qual é a frequência de distribuição de tamanho de distúrbios no dossel de florestas de terra-firme, e qual é a contribuição de eventos de perturbação por vento? (ii) Que limiares de velocidade de vento causam danos e/ou mortalidade e (iii) como espécies que variam em arquitetura de copa e características funcionais interagem com os gradientes observáveis das velocidades do vento? (iv) De que forma os modos de morte das árvores e variações associadas em atributos de clareiras influenciam a sucessão de espécies, a dinâmica da comunidade e os ciclos biogeoquímicos ao longo do processo de recuperação?
Essa pesquisa produzirá novo conhecimento sobre a dinâmica de perturbação e recuperação de florestas tropicais. Essas informações constituem um passo importante para reduzir a incerteza associada a predições de biomassa/carbono em nível de paisagem e de modelos regionais/globais de dinâmica da vegetação.
Além de fundamental para o sucesso do manejo florestal, estimativas e modelos com menores incertezas (cenários mais confiáveis) são cruciais para quantificar a importância e entender a vulnerabilidade das florestas tropicais à mudança do clima.