Integrantes: Marcos Heil Costa - Coordenador / Michael T. Coe - Integrante / Paulo Moutinho - Integrante / Christopher Neill - Integrante / Kathleen Savage - Integrante / Paul Lefebvre - Integrante.

Financiador(es):
Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico

A expansão da agricultura na bacia Amazônica pode provocar mudanças hidrológicas em escala local e global. Para quantificação dessas mudanças instrumentaremos a área de estudo (Mato Grosso, Brasil) e efetuaremos medições hidrológicas e meteorológicas em alta resolução temporal em 23 microbacias sob cobertura de floresta, cerrado, pastagens e cultura de soja. A análise dos dados proverá medida quantitativa das consequências do desmatamento nos balanços de água e energia locais. Os dados de campo serão integrados a um modelo de dinâmica de vegetação para melhorar a representação dos processos superficiais e simular as consequências do desmatamento nos balanços de água e energia regionais. Finalmente, a aplicação do modelo de processos superficiais associado a modelos climáticos regionais e globais possibilitarão uma análise multi-escala dos impactos da expansão agrícola histórica e futura nos ciclos energéticos e hídricos da Amazônia. Os objetivos específicos deste estudo visam investigar as seguintes hipóteses: 1) O balanço de água e energia na Amazônia já está respondendo ao desmatamento e estes variam significativamente entre ambientes de floresta e cerrado; 2) Mudanças no balanço hídrico local, quando integradas ao longo de uma grande bacia, conduzem a mudanças potencialmente importantes na hidrologia; 3) Retroalimentações entre mudanças da cobertura do solo e clima podem futuramente causar mudanças significativas e ainda desconhecidas na hidrologia e clima em escala continental. Os resultados deste trabalho nos ajudarão a entender a resposta climática e hidrológica da Amazônia em relação ao desmatamento em função da expansão agrícola e, estes mesmo resultados serão traduzidos’ para a poopulação local (por exemplo, fazendeiros) e tomadores de decisão em um contexto sócio-ambiental.

Período: 2009-2014
Integrantes:
Marcos Heil Costa - Integrante / Luiz Cláudio Costa - Integrante / Carlos A Nobre - Coordenador / Paulo Nobre - Integrante / Karla Longo - Integrante.

Financiador(es):
Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico; Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Esta proposta visa à implantação e desenvolvimento de uma abrangente rede de pesquisas interdisciplinares em mudanças climáticas e se embasa na cooperação de 76 grupos de pesquisa nacionais de todas as regiões e 16 grupos de pesquisa internacionais da Argentina, Chile, EUA, Europa, Japão e Índia, envolvendo na sua totalidade mais de 400 pesquisadores, estudantes e técnicos e constituindo-se na maior rede de pesquisas  ambientais já desenvolvida no Brasil. Se espelhando na estrutura do Painel Intergovernamental de Mudanças Climáticas, o Programa se organiza em três eixos científicos principais (base científica das mudanças ambientais globais;
impactos adaptação-vulnerabilidade; e, mitigação) e contém também esforços de inovação tecnológica em modelos do sistema climático, geo-sensores e sistema de prevenção de desastres naturais. Os objetivos do Programa de Mudanças Climáticas são: (i) detectar mudanças ambientais no Brasil e América do Sul, especialmente as mudanças climáticas, atribuir causas às mudanças observadas (aquecimento global, mudanças dos usos da terra, urbanização, etc.); (ii) desenvolver modelos do Sistema Climático Global e desenvolver cenários de mudanças ambientais globais e regionais,particularmente cenários em alta resolução espacial de mudanças climáticas e de usos da terra para o Século XXI; (iii) aumentar significativamente os conhecimentos sobre impactos das mudanças climáticas e identificar as principais vulnerabilidades do Brasil nos seguintes setores e sistemas: ecossistemas e biodiversidade, agricultura, recursos hídricos, saúde humana, cidades, zonas costeiras, energias renováveis e economia); (iv) desenvolver estudos e tecnologias de mitigação das emissões de gases de efeito estufa, e, v) fornecer informações científicas de qualidade para subsidiar políticas públicas de adaptação e mitigação. Esta temática científica está organizada em 26 sub-projetos de pesquisa. Este Programa se vincula estreitamente com pelo menos duas outras redes de pesquisa em mudanças climáticas. Em primeiro lugar, está diretamente associado à Rede Brasileira de Mudanças Climáticas (Rede CLIMA), do MCT, e sua estrutura irá cobrir todos os aspectos científicos e tecnológicos de interessa àquela Rede.  Adicionalmente, o Programa irá fornecer articulação,       integração e coesividade científicas para a Rede CLIMA e, em contrapartida, mecanismos financeiros existentes para esta Rede irão fornecer financiamento suplementar para a implementação bem sucedida deste Programa. Ele igualmente estará associado a vários programas de pesquisa em mudanças climáticas surgindo nos Estados, em particular com o Programa FAPESP de Pesquisas em Mudanças Climáticas. O Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais-na qualidade de instituição sede do Programa-já abriga as Secretarias Executivas destes outros dois programas e os recursos físicos, computacionais, administrativos e gerenciais já comprometidos pelo INPE serão compartilhados pelo Programa, inclusive acesso ao novo supercomputador INPE-MCT-FAPESP a partir de 2009. O Programa de Mudanças Climáticas irá promover a formação de algumas dezenas de mestres e doutores em suas linhas temáticas no intervalo de 5 anos. Espera-se que a geração de novos conhecimentos e a capacitação de recursos humanos permitam reforçar o papel do Brasil na definição da agenda ambiental em âmbito global. Outrossim, esperam-se gerar conhecimentos e informações cada vez mais qualificadas, para que as ações de desenvolvimento social e econômico do país se dêem de forma mbientalmente sustentáveis. No importante quesito das políticas públicas, o Programa, em parceria com a Rede CLIMA e com programas estaduais e internacionais de pesquisas em mudanças climáticas, pretende contribuir como pilar de pesquisa e desenvolvimento do Plano Nacional de Mudanças Climáticas.

Integrantes:
Integrantes: Marcos Heil Costa - Integrante / Humberto Ribeiro da Rocha - Integrante / Scott R Saleska - Integrante / BAKER, Ian - Integrante / GONÇALVES, Luis Gustavo G. de - Coordenador / Dirceu Herdies - Integrante / James Shuttleworth - Integrante.

Financiador(es):
National Aeronautics and Space Administration (NASA)

The objective of the LBA-Data Model Intercomparison Project (LBA-DMIP) is to bring together international biosphere-atmosphere modeling groups to understand how different models simulate the ecosystems and biogeophysical processes in the Amazon of South America. Forcing and validation data were provided by the Large-Scale Biosphere-Atmosphere (LBA) Experiment in Amazonia. This initiative has the potential to lead to an improved epresentation of seasonal-decadal land-atmosphere interactions in tropical climates of global climate simulations.

Período: 2008-2013
Integrantes:
Marcos Heil Costa - Integrante / Paulo Nobre - Coordenador.

Financiador(es):
Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq); FINEP

A Rede CLIMA, do Ministério de Ciência, Tecnologia e Inovação (MCTI), é uma rede permanente criada em 2007 que tem como objetivo principal gerar e disseminar conhecimentos para que o Brasil possa responder aos desafios representados pelas causas e efeitos das mudanças climáticas globais. Até o presente, foram criadas 13 sub-redes temáticas, cobrindo os aspectos de aumento do conhecimento científico, impactos, adaptação e mitigação das mudanças climáticas com respeito a: biodiversidade e ecossistemas, recursos hídricos, agricultura, saúde humana, cidades, zonas costeiras, oceanos, desastres naturais, serviços ambientais dos ecossistemas, energias renováveis, economia, e desenvolvimento regional, além de modelagem climática.

Período: 2008-2013

Integrantes: Michael T. Coe - Integrante / Eric A Davidson - Integrante / Daniel C. Nepstad - Coordenador / Britaldo Soares-Filho - Integrante / Marcos Heil Costa - Integrante.

Financiador(es):
National Science Foundation - Auxílio financeiro / Woods Hole Research Center - Cooperação / Universidade Federal de Minas Gerais - Cooperação.

We propose a two-year study that integrates (a) large-scale forest tree mortality and fertilization experiments within a prescribed burn study and (b) dynamic vegetation, land cover, and climate modeling. The outcomes will be a clearer understanding of the role of fire in driving savannization of the Amazon and the importance of individual forest blocks in avoiding catastrophic change in the Amazon. Interactions between climate, forests and land use in the Amazon basin: Modeling and mitigatating large-scale savannization Marcos Heil Costa – Integrante Paul Moorcroft - Coordenador. We propose a 3-year project to predict how land-cover change and changes in climate will affect the composition, structure and functioning of Amazonian ecosystems over the coming century. This will be achieved through a comprehensive development and evaluation of the predictive capabilities of four state-of-the-art terrestrial ecosystem models against a suite of field measurements of Amazonian ecosystem dynamics collected over a range of spatial and temporal scales. The outcomes will be animproved understanding of the role of land-cover change and climate in driving savannization of the Amazon and a quantitative assessment of the importance of the spatial distribution of remaining forest areas in avoiding catastrophic change in the Amazon.

Integrantes:

Paul R. Moorcroft - Coordenador; Michael T. Coe - Integrante; Marcos Heil Costa - Integrante; Scott R. Saleska - Integrante; Luis Gustavo G. de Gonçalves - Integrante; Yadvinher Malhi - Integrante; Rafael L. Bras - Integrante.

Financiador(es):
Gordon and Betty Moore Foundation

Alunos envolvidos:
Pós-doutorado(1); Doutorado (1).

Integrantes:
Marcos Heil Costa - Coordenador.

Financiador(es):
CNPq

Alunos envolvidos:
Pós-doutorado(2); Doutorado (1).

Integrantes:
Michael T. Coe - Coordenador; Marcos Heil Costa - Integrante; Britaldo S. Soares-Filho - Integrante; Eric A. Davidson - Integrante.

Financiador(es):
Gordon and Betty Moore Foundation

We propose a five-year study that integrates (a) large-scale forest experiments (fertilization, induced tree mortality, and grass/forb seed input) nested within a prescribed burn study, (b) a regional field study of tree resistance to fire, and (c) dynamic vegetation modeling. This study design will test the following hypotheses: (1) tree susceptibility to fire increases along a gradient of decreasing drought; (2) low light penetration through the leaf canopy limits forest flammability where drought is mild, but fuel load is limiting where drought is severe; (3) transient depletion of  available N and enhancement of available P following recurrent fire favors the    invasion of high-fuel plants and slows tree regrowth; and (4) the dominant effect of cutter ants is to facilitate savannization by clipping tree seedlings and saplings, favoring post-fire invasion by high-fuel grasses.