MONITORAMENTO

Tecnologia a laser ajuda a estudar a mortalidade das árvores na Amazônia

Liz Kimbrough (Mongabay) | Traduzido por Laura Zanetti, Natália Corbello e Ramon Alves


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Usando a tecnologia LiDAR (Light Detection and Ranging), um grupo de pesquisadores estudou remotamente a mortalidade das árvores e a formação de clareiras na Amazônia brasileira.

As clareiras na floresta, de acordo com a pesquisa, são influenciadas principalmente pelo estresse hídrico, pela fertilidade do solo, pelas matas de várzea e pela degradação da vegetação. Os dados também apontam para uma forte correlação entre os padrões das clareiras e o déficit de água, que pode desacelerar o processo de fotossíntese.

No sudeste e no oeste da Amazônia, foi identificado um aumento de 20 a 35% na dinâmica do desenvolvimento das clareiras, o que significa que as árvores estão morrendo e criando clareiras com mais frequência nessas regiões do que em outras.

O LiDAR é útil no estudo de áreas remotas da Amazônia e pode ser eficaz no monitoramento da extração ilegal de madeira e do desmatamento, assim como na calibragem de tecnologias de satélite.

Foto: Pixabay

No céu da extensa Amazônia brasileira, uma pequena aeronave projeta um feixe de laser no topo das árvores para criar uma topografia em tempo real do terreno. Seu objetivo é simples: encontrar clareiras na floresta.

“Pode parecer algo de um filme de Star Wars, mas é só mais uma aplicação da tecnologia a laser em nosso dia a dia,” disse Ricardo Dalagnol, cientista do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE), à Mongabay por e-mail. “Na prática, milhões de raios laser são disparados de um avião sobre a floresta e alguns raios acertam as árvores, enquanto outros acertam o solo. Com essas informações, podemos mapear árvores e clareiras.”

Usando a tecnologia LiDAR (Light Detection and Ranging), um grupo de pesquisadores do INPE, da FUNCATE e das universidades de Leeds e Birmingham, no Reino Unido, estudaram remotamente a mortalidade das árvores e a formação de clareiras – buracos na cobertura florestal que se estendem do topo das árvores até o sub-bosque ou o solo. Os resultados encontrados foram publicados na revista Scientific Reports.

Dalagnol, o autor-chefe, explicou que sua pesquisa foi motivada por relatos que indicavam o aumento da mortalidade arbórea na Amazônia. A taxa de mortalidade das árvores tem aumentado na Amazônia nas últimas décadas, o que afeta tanto seus habitantes e ecossistemas quanto o clima global.

“Isso é preocupante por conta dos potenciais efeitos da mudança climática e da pressão humana sobre partes intactas das florestas,” pontua Dalagnol. “Ao usar essa tecnologia, queremos mapear exatamente onde as clareiras e a mortalidade das árvores estão acontecendo mais frequentemente e alcançar áreas não estudadas antes.”

Um pequeno avião equipado com o LiDAR fez 610 linhas de voo sobre a região da Amazônia. Cada linha de voo mediu uma área florestal de 300 metros de largura por 12,5km de extensão. A localização dessas linhas de voo foi escolhida para cobrir uma dimensão ampla da floresta e para identificar gradações ambientais como diferenças na água, na fertilidade do solo e na degradação da vegetação. O grupo também utilizou 181 plotagens de campo para fazer a verificação empírica dos dados apresentados pelo LiDAR, e constatou que a tecnologia é altamente precisa.

As clareiras na floresta, de acordo com a pesquisa, são influenciadas principalmente pelo estresse hídrico, pela fertilidade do solo, pelas matas de várzea e pela degradação da vegetação. Em áreas de solo mais fértil, as árvores crescem e, portanto, morrem em maior velocidade que em áreas de solo menos fértil. Esse ciclo mais acelerado implica em uma maior rotatividade de clareiras jovens. Os dados também apontam para uma forte correlação entre os padrões das clareiras e o déficit de água, que pode desacelerar o processo de fotossíntese.
“As clareiras são um indicador de mortalidade [das árvores], de nível de carbono e de mudanças de estado,” Eben Broadbent, professor assistente na Universidade da Flórida e co-diretor do GatorEye Unpiloted Flying Laboratory, que não teve envolvimento com o estudo, relatou à Mongabay. “Pode indicar que uma floresta tropical está se transformando em algo mais parecido com uma savana… e isso é uma preocupação, e de fato uma possibilidade real, especialmente quando começamos a considerar o efeito dos incêndios e da mudança climática.”
As áreas da floresta mais tomadas por clareiras são encontradas perto da ação humanas, como no infame “arco do desmatamento.” Mas, no geral, os efeitos humanos não apareceram com tanta ênfase no estudo quanto esperavam os pesquisadores. Os autores afirmam que esses efeitos podem ter sido subestimados durante a análise, porque ainda não há uma forma muito precisa de avaliar o transtorno florestal causado pela ação humana, podendo apenas ser medida a distância até áreas sem floresta.

Os autores identificaram uma correlação entre clareiras perenes e clareiras jovens: áreas com muitas clareiras perenes também apresentavam o surgimento de mais clareiras jovens. O sudeste e o oeste da Amazônia, que são mais secos, com menos água estagnada, apresentaram um aumento de 20 a 35% na dinâmica do desenvolvimento das clareiras, o que significa que, nessas regiões, as árvores estão morrendo e criando clareiras com mais frequência do que em outras regiões.

“Penso que a mensagem central é que há muita degradação e mortalidade induzida acontecendo nessas florestas,” afirmou Broadbent. “O ponto é que esses fatores se relacionam com o aumento das clareiras perenes… e esses são fatores que vão se alterar com a mudança climática. Portanto, é importante enfatizá-los e começar a quantificá-los.”

A tecnologia LiDAR é útil para estudar áreas remotas da Amazônia. Por exemplo, a coleta de dados através do LiDAR tem sido empregada pelo Serviço Florestal Brasileiro para monitorar florestas designadas para extração seletiva de madeira desde 2015, informou Dalagnol.

“Além de proporcionar uma nova percepção sobre a dinâmica florestal e de mortalidade arbórea na região amazônica, o estudo também destaca a escassez de dados com a qual trabalhamos atualmente, e o quão importante podem vir a ser os dados coletados pelo LiDAR para complementar atividades de campo já existentes, e para que alcancemos áreas nas quais nunca pisamos antes,” disse Dalagnol.

O LiDAR também poderia ser usado para monitorar a extração ilegal de madeira e o desmatamento, mas ainda não é prático por causa de seu alto custo. Imagens de satélite de alta resolução e alta frequência, agora gratuitas e acessíveis em plataformas como a Global Forest Watch, ainda são uma forma mais economicamente viável de monitorar o desmatamento. Mas o nível dos detalhes fornecidos pelo LiDAR, como a altura individual das árvores e a sua possível espécie, não é fornecido pela tecnologia de satélite.

“Tudo está lentamente se encaminhando para os satélites… Teremos dados LiDAR de alta resolução provenientes de satélites dentro dos próximos dez anos,” afirmou Broadbent, “mas bancos de dados LiDAR mais amplos, como este, são importantes para calibrar esses satélites.”
“O LiDAR é uma tecnologia incrível,” defendeu Dalagnol, “e ainda há muito que podemos descobrir com ela.”

Citação:

Dalagnol, R., Wagner, F. H., Galvão, L. S., Streher, A. S., Phillips, O. L., Gloor, E., … Aragão, L. E. (2021). Large-scale variations in the dynamics of Amazon forest canopy gaps from airborne lidar data and opportunities for tree mortality estimates. Scientific Reports, 11(1). doi: 10.1038/s41598-020-80809-w

 


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