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Título: Variabilidade Espaço-Temporal dos Focos de Queimadas sobre a Região Central da América do Sul
Autor: Cataño, Maria Graciela Quevedo
Orientador: Ribeiro, Igor Oliveira
Coorientador: Souza, Rodrigo Augusto Ferreira de
Palavras-chave: Queimadas
Clima
Uso do Solo
Data do documento: 22-Nov-2021
Programa: Clima e Ambiente - CLIAMB
Abstract: In South America, active fires are one of the agents of disturbance that affects forest ecosystems, biodiversity, contributes to the emission of greenhouse gases, changes the air quality, affecting the health of the population. The occurrences of active fires are associated with land use activities, deforestation, weather conditions of intense drought, public policies, among other factors. This work analyzes the spatiotemporal variability of active fires in the central region of South America, comprising the central region of the Amazon, which involves Bolivia and the Brazilian states of Acre, Amazonas, Mato Grosso and Rondônia. In addition, the temporal trend by Municipality of active fires was studied and the influence of rainfall variability and deforestation on the occurrence of active fires was analyzed. Active fires data were used from the AQUA satellite, for the period 2003 to 2020, rainfall data from TRMM and deforestation data from PRODES and ABT. The results show that the study area contributed with 28% of the active fires in South America during the period from 2003 to 2020. The time series of the active fires in Bolivia and the Brazilian States shows a heterogeneous interannual variability, with coefficients of variation above 60% in the States of Rondônia and Mato Grosso and between 29% and 47% in the States of Amazonas, Acre and Bolivia. Afterwards, the interannual anomalies of the active fires were evaluated, positive anomalies were observed in all places of the study area in the years 2005, 2007, 2010, with some exceptions in the years 2004 (except in Amazonas), 2006 (except in the Acre) and 2020 (except in Rondônia). In relation to active fires in the Brazilian states of the Legal Amazon, a significant positive trend was noted in the states of Amazonas and Acre. Afterwards, the annual cycle of active fires was analyzed, it was possible to observe a period of concentrated fires between the months of July and October. The study of the spatial distribution of occurrences of active fires, it was noted in the State of Rondônia the highest density of active fires per area in km2, followed by the State of Mato Grosso, Acre, Bolivia, and Amazonas. In addition, the spatial distribution based on the Kernel density was analyzed, the largest occurrences were observed in the eastern region of Bolivia and Acre, northern Rondônia state, southern Amazonas and part of the southwest, northeast and central-north regions of State of Mato Grosso. Therefore, trends were analyzed by Municipalities, in general, significant positive trends were noted in the Municipalities of Humaitá, Novo Aripuanã and Tapauã in the State of Amazonas, in the Municipality of Manoel Urbano in the State of Acre, in the Municipalities of Anzaldo, Ravelo, Sica Sica, Tacopaya and Tapacarí in Bolivia, located in the western region of the country. Subsequently, the influence of precipitation and deforestation on the occurrence of active fires was analyzed, it was observed that the variability of annual precipitation significantly explains the occurrence of active fires in the State of Acre and Bolivia and annual deforestation significantly explains the occurrence of active fires in the states of Mato Grosso, Rondônia and Acre. Additionally, we analyzed the spatial anomalies of active fires and annual precipitation during the drought episodes of 2005, 2007, 2010, 2015, 2019 and 2020. In 2005, negative relationships were observed between the increase in active fires (+ 4σ) and reduction of annual precipitation (-900 mm) in eastern Bolivia and Acre, southern Amazonas, and northwestern Mato Grosso. In 2007, the greatest spatial correspondence of positive anomalies of active fires (+3.8σ) occurred in the State of Mato Grosso with negative anomalies of precipitation (-600 mm), in 2010, the greatest negative relationship of positive anomalies of active fires (+4σ) and reduction of precipitation (-300 mm and -600 mm), was noted in eastern and northeastern Bolivia and southern Mato Grosso. In 2015, there was a lower positive anomaly (+3.5σ) of active fire compared to other years, concentrated in the State of Amazonas, a region that presented precipitation anomalies (-900 mm). In 2019 and 2020, positive anomalies (+4σ) of widespread fire outbreaks were observed across the study area compared to previous years, highlighting the negative relationship of fires in the southeastern region of Bolivia in 2019 with precipitation reductions (- 900 mm). Finally, we analyzed the temporal and spatial variability of active fires by Department of Bolivia and a discussion of public policies. This study allowed us to understand the dynamics of occurrences of active fires and their relationship with rainfall variability and deforestation in Bolivia and the Brazilian states of Acre, Amazonas, Mato Grosso and Rondônia, allowing us to visualize trends and affronts to reduce fires in the region.
Resumo: Na América do Sul, as queimadas são uns dos agentes de perturbação que afetam os ecossistemas florestais, à biodiversidade, contribuem com a emissão de gases de efeito estufa e alteram a qualidade do ar afetando à saúde da população. As ocorrências das queimadas estão associadas às atividades do uso da terra, desmatamento, condições climáticas de secas intensas, políticas públicas e entre outros fatores. Este trabalho analisou a variabilidade espaço-temporal dos focos de queimadas na região central da América do Sul, que envolve a Bolívia e os Estados brasileiros do Acre, Amazonas, Mato Grosso e Rondônia. Além disso, estudou-se a influência da variabilidade da precipitação e do desmatamento na ocorrência dos focos de queimadas nos municípios brasileiros e nos departamentos da Bolívia. Foram utilizados os dados de focos de queimadas do satélite AQUA, para o período de 2003 a 2020, os dados de precipitação do TRMM e dados de desmatamento do PRODES e ABT. Os resultados mostraram que na área de estudo ocorreram 28% dos focos de queimadas na América do Sul durante o período estudado. As séries temporais dos focos de queimadas da Bolívia e dos Estados brasileiros mostram uma variabilidade interanual heterogênea, com coeficientes de variação acima de 60% nos Estados de Rondônia e Mato Grosso e entre 29% e 47% nos Estados do Amazonas, Acre e Bolívia. Observou-se um ciclo anual dos focos de queimadas bem definido, com uma época de ocorrência de queimadas concentrados entre os meses de julho e outubro. Ainda, notou-se uma tendência positiva nas séries temporais de ocorrência de queimadas significativa nos Estados do Amazonas e Acre. Em relação às anomalias interanuais dos focos de queimadas, observou-se anomalias positivas em todos os locais da área de estudo nos anos 2005, 2007, 2010, com algumas exceções nos anos 2004 (exceto no Amazonas), 2006 (exceto no Acre) e 2020 (exceto em Rondônia). No que atinge a distribuição espacial da ocorrência dos focos de queimadas, notou-se no Estado de Rondônia a maior densidade de focos de queimadas por área (km2), seguido dos Estados do Mato Grosso, Acre, da Bolívia e do Estado do Amazonas. As regiões que apresentaram as maiores ocorrências das queimadas foram a região leste da Bolívia e do Acre, norte do Estado de Rondônia, Sul do Amazonas e parte da região sudoeste, nordeste e centro-norte do Estado do Mato Grosso. Os Municípios de Humaitá, Novo Aripuanã e Tapauã no Estado do Amazonas, o Município do Manoel Urbano do Estado do Acre e os Departamentos do Anzaldo, Ravelo, Sica Sica, Tacopaya e Tapacarí na Bolívia, apresentaram tendências positivas significativas de ocorrência de queimadas. Também, os resultados mostram que a variabilidade da precipitação anual explica significativamente a ocorrência dos focos de queimadas no Estado do Acre e na Bolívia, enquanto o desmatamento anual explica significativamente a ocorrência dos focos de queimadas nos Estados de Mato Grosso, Rondônia e Acre. Adicionalmente, analisou-se as anomalias espaciais dos focos de queimadas e precipitação anual durante os episódios de seca de 2005, 2007, 2010, 2015, 2019 e 2020. Em 2005, observaram-se relações negativas entre o aumento dos focos de queimadas (+4σ) e redução da precipitação anual (-900 mm) na região leste da Bolívia e Acre, Sul do Amazonas e noroeste do Mato Grosso. Em 2007, a maior correspondência espacial das anomalias positivas dos focos de queimadas (+3,8σ) com as anomalias negativas da precipitação (-600 mm) ocorreu no Estado do Mato Grosso. Em 2010, a maior relação das anomalias positivas de focos de queimadas (+4σ) e redução da precipitação (-300 mm e -600 mm), notou-se na região leste e nordeste da Bolívia, bem como no sul do Estado do Mato Grosso. Em 2015, observou-se menor anomalia positiva (+3,5σ) de focos de queimadas comparado aos outros anos, concentrada no Estado do Amazonas, região que apresentou anomalias de precipitação (-900 mm). Em 2019 e 2020, observaram-se anomalias positivas (+4σ) dos focos de queimadas em toda a área de estudo comparado a anos anteriores, em que se destaca a relação negativa das queimadas na região sudeste da Bolívia em 2019 com a redução da precipitação (-900 mm). Finalmente, analisou-se a variabilidade temporal e espacial dos focos de queimadas por Departamento da Bolívia e uma discussão das políticas públicas. Este estudo permitiu compreender a dinâmica das ocorrências dos focos de queimadas e sua relação com variabilidade da precipitação e desmatamento na Bolívia e os Estados brasileiros do Acre, Amazonas, Mato Grosso e Rondônia, permitindo visualizar as tendências e as afrontas para a redução das queimadas na região.
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