Pesquisas Encerradas
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2017 - 2019 Estudo de uso do solo e mensuração do potencial de fixação do carbono no solo em áreas irrigadas no Oeste da Bahia
Financiador: AIBA
Equipe: Marcos Heil Costa (coordenador); Estudantes de Graduação (3); Estudantes de Pós Graduação (3); Outros (2)
2017 - 2019
As mudanças de uso e manejo do solo, seja por meio de desmatamento, reflorestamento, intensificação da agricultura, irrigação, dentre outras práticas, alteram a fotossíntese e evapotranspiração da vegetação, causando mudanças no balanço de água e carbono da superfície. Em regiões onde a taxa de mudança de uso do solo é muito rápida, como é o caso da região de MATOPIBA de maneira geral, ou mais especificamente no Oeste da Bahia, as mudanças introduzem rápidas modificações nas séries hidrológicas, que deixam de ser estacionárias, ou seja, os parâmetros estatísticos das séries hidrológicas se modificam rapidamente com o tempo, causando erros nas suas interpretações.
Os irrigantes do Oeste da Bahia dependem sistematicamente dos recursos hídricos tanto superficiais quanto subterrâneos. A região coincide com o Aquífero Urucuia, manancial subterrâneo de extensão regional, que é recarregado pela drenagem profunda da água após percolar por todas as camadas superficiais do solo. Essa recarga é uma fração, ainda desconhecida, da diferença entre precipitação e a evapotranspiração regional. Outra preocupação com relação a regiões que se desenvolvem rapidamente como o Oeste da Bahia é se o desenvolvimento regional é sustentável. Além da preocupação com o consumo dos recursos hídricos regionais, o balanço de carbono regional também deve ser monitorado. As atividades agrícolas emitem gases de efeito estufa, como o CO2 emitido durante o desmatamento e alterações no manejo do solo, metano (CH4) emitido pela fermentação entérica dos ruminantes (gado bovino), e óxido nitroso (N2 O) emitido quando se aplica fertilização nitrogenada em excesso. Por outro lado, as atividades agrícolas podem representar também um importante sumidouro de gases de efeito estufa, principalmente o CO 2, em solos 1 sob correto manejo. Numa região sob rápidas mudanças de uso no solo e rápido desenvolvimento, é importante calcular o balanço de carbono da região, a fim de verificar a sustentabilidade da agricultura regional. Assim, o objetivo principal deste projeto é quantificar a evolução histórica (desde 1990) do uso do solo na Região do Oeste da Bahia e do Aquífero Urucuia. Além disso serão determinados o balanço de carbono e taxa de recarga do aquífero Urucuia associadas às mudanças históricas no uso do solo regional.
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2016 -2017 Feedbacks entre desmatamento, expansão da agricultura e mudanças climáticas no sudeste da Amazônia: oportunidades e perigo
2016 -2017
Equipe: Paulo M. Brando (coordenador); Marcos Heil Costa, Estudantes de Graduação (2); Pesquisadores (7);
Financiador: CNPq
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2014-2017 Economic Valuation of Changes in Amazon Forest Area
Financiador: Banco Mundial
Alunos envolvidos: 1 aluno de mestrado, 1 aluno de doutorado, 1 pós-doc, pessoal de apoio
Estudos recentes de modelagem e observacionais indicam que a substituição de floresta por culturas agrícolas e pastagens pode causar mudanças climáticas regionais caracterizadas principalmente por reduções significativas na precipitação local. Essas mudanças climáticas regionais podem impactar setores econômicos brasileiros que dependem diretamente do volume precipitado, como a agricultura de sequeiro e o setor hidrelétrico. Considerando que o padrão de chuvas na Amazônia e em regiões próximas a ela é dependente do uso do solo na floresta, serão analisados neste projeto os efeitos de cenários climáticos resultantes de cenários de uso do solo na produtividade das culturas de soja e pastagem para criação e bovinos, que representam as principais commodities agrícolas exportadas pelo país, e no potencial de geração de energia hidrelétrica nas principais usinas hidrelétricas localizadas na bacia Amazônica..
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2016-2017 O serviço ecossistêmico de regulação climática e a sustentabilidade da agricultura na Amazônia e no Cerrado
Financiador: CNPq
Equipe: Marcos Heil Costa (coordenador)
Alunos envolvidos: 1 aluno de doutorado, 1 aluno de iniciação científica
Historicamente, a agricultura é uma das bases da economia do Brasil, que desde 2010 é o terceiro maior exportador agrícola do mundo. O país se tornou um dos líderes mundiais na exportação de carne bovina e soja a partir da substituição de biomas naturais, como a Amazônia e o Cerrado, por pastagens e culturas agrícolas. É amplamente esperado que a produção agrícola brasileira cresça ainda mais nas próximas décadas e forneça grande parte do aumento na demanda global por alimentos até 2050, principalmente de carne e soja, por ser um dos poucos países com abundância de sol, água e terra para permitir uma grande expansão na agricultura. Porém, caso parte significativa do aumento da produção agrícola do país nas próximas décadas ocorra através do aumento da fronteira agrícola por meio da derrubada da Amazônia e do Cerrado, como aconteceu no passado, corremos um grande risco: a substituição destes biomas por culturas agrícolas e pastagens causa uma mudança climática regional caracterizada principalmente por reduções significativas na precipitação local e pelo aumento da temperatura, o que causa efeitos negativos na produtividade agrícola. Desta forma, a expansão da agricultura em larga escala pode degradar serviços ecossistêmicos dos quais é dependente, como a regulação do clima. Além disso, as mudanças climáticas globais resultantes da alteração da composição atmosférica através da atividade antropogênica poderão limitar a produção agrícola brasileira devido ao aumento previsto na temperatura e à redução nas chuvas. Caso essas previsões se confirmem, o avanço da fronteira agrícola e as mudanças climáticas poderão alterar sobremaneira a sustentabilidade da agricultura em larga escala no país, caracterizando uma atividade com risco cada vez maior. Dessa forma, o objetivo deste trabalho é quantificar os efeitos do desmatamento da Amazônia e do Cerrado e das mudanças climáticas na manutenção do serviço ecossistêmico de regulação climática prestado por esses ecossistemas, e suas consequências para a sustentabilidade da agricultura na Amazônia e no Cerrado, com foco na produção de soja e pastagem para a criação de bovinos. Será utilizado o modelo de crescimento de ecossistemas naturais e agrícolas INLAND para testar o efeito de 4 cenários de desmatamento de Amazônia e Cerrado e de 2 cenários de mudanças climáticas gerados por 5 modelos do IPCC AR5 na produtividade de soja e pastagem nesses biomas. No caso específico da cultura da soja, serão avaliadas 12 datas de plantio e 9 cultivares diferentes que buscam representar a diversidade dessas variáveis no território nacional. Serão gerados e analisados mais 201 mil anos de simulações computacionais para avaliar ameaças à sustentabilidade da agricultura na Amazônia e Cerrado.
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2014-2017 Influência da evolução do uso do solo nos recursos hídricos do Estado de Minas Gerais
Período: 2014-2017
Equipe: Britaldo Silveira Soares Filho (coordenador), Marcos Heil Costa, Santiago Viana Cuadra, Osvaldo Machado Rodrigues Cabral, Adilson Luis Bamberg (integrantes)
Financiador: FAPEMIG
O objetivo deste projeto foi quantificar as demandas de uso consuntivo da água pela vegetação natural e culturas agrícolas e os impactos decorrentes das alterações da cobertura e uso do solo, histórico e futuro - em função de cenários de uso agrícola do solo no Estado, sobre a disponibilidade dos recursos hídricos superficiais no Estado de Minas Gerais.
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2014-2015 Calibração automática multi-sítio e multi-objetiva de um modelo de superfície terrestre
2014-2015
Equipe: Marcos Heil Costa (coordenador), 2 bolsistas BDTI
Financiador: FAPEMIG
O Objetivo deste trabalho foi avaliar a qualidade da calibração multi-sítio utilizando a metodologia de calibração automática Optis, aplicada ao modelo de superfície INLAND.
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2014-2017 Avaliação econômica de mudanças na área da Floresta Amazônica
Período: 2014-2017
Financiador: Banco Mundial
Equipe: Britaldo Silveira Soares Filho e Marcos Heil Costa (coordenador); Estudantes de Graduação (2); Estudantes de Doutorado (10); Outros
Estudos recentes de modelagem e observacionais indicam que a substituição de floresta por culturas agrícolas e pastagens pode causar mudanças climáticas regionais caracterizadas principalmente por reduções significativas na precipitação local. Essas mudanças climáticas regionais podem impactar setores econômicos brasileiros que dependem diretamente do volume precipitado, como a agricultura de sequeiro e o setor hidrelétrico. Considerando que o padrão de chuvas na Amazônia e em regiões próximas a ela é dependente do uso do solo na floresta, serão analisados neste projeto os efeitos de cenários climáticos resultantes de cenários de uso do solo na produtividade das culturas de soja e pastagem para criação e bovinos, que representam as principais commodities agrícolas exportadas pelo país, e no potencial de geração de energia hidrelétrica nas principais usinas hidrelétricas localizadas na bacia Amazônica..
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2013 - 2016: LSA: Large-scale Aspects of Sustainable Agriculture in Amazonia
Período: 2013-2016
Alunos envolvidos:
Pós-doutorado(3)
Integrantes:
Marcos Heil Costa - Coordenador / Malhado, Ana C. M. - Integrante / Ladle, Richard J. - Integrante / Leydimere Janny Cota Oliveira - Integrante.
Financiador(es):
Gordon and Betty Moore FoundationThis project will investigate the feasibility of sustainable agriculture in Amazonia by identifying opportunities for a increase in agricultural production while maintaining forest area, conserving biodiversity and protecting ecosystem services. If successfully implemented, such a sustainable agriculture policy has the power to create favorable conditions for long-term maintenance of low or even near-zero deforestation levels in the region. The project will also quantify the potential consequences of continued Amazon deforestation for regional climate stability, ecosystem services and the capacity of conservation efforts to deal with these consequences.