LÁZARO, Y. M. C. Mudança climática no nordeste do Brasil, Amazônia e Bacia do Prata: avaliação dos modelos do IPCC e cenários para o século XXI. 2011. 89 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil: Recursos Hídricos) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2011. / Submitted by Hohana Sanders (hohanasanders@hotmail.com) on 2016-04-28T18:18:55Z No. of bitstreams: 1 2011_dis_ymclázaro.pdf: 5863305 bytes, checksum: d7c7a79de1bae9f26840e6ebc2c985b0 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-05-30T16:23:56Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_dis_ymclázaro.pdf: 5863305 bytes, checksum: d7c7a79de1bae9f26840e6ebc2c985b0 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-30T16:23:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_dis_ymclázaro.pdf: 5863305 bytes, checksum: d7c7a79de1bae9f26840e6ebc2c985b0 (MD5) Previous issue date: 2011-09-30 / The global models of CMPI3 to the fourth report of Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC-AR4) are evaluated for the Northeast Brazilian region, Amazon region and La Plata basin for the representation of seasonality and multiannual variability of precipitation for the period 1901 to 1999. This evaluation is performed using data from the Climatic Research Unit (CRU) and the 20th Century Reanalysis V2 do National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA). For the seasonality study is proposed to create a performance index based on measures of correlation and mean square error to the evaluation and model classification. For the multiannual variability, is applied the wavelet transform to the observed data, and then models are evaluated and ranked based on measures of spectral correlation and Euclidean distance between the observed variance and models variance in each band. Then, models are classified following the general classification, for the Northeast the CSIRO.MK3.0.RUN2 model; for La Plata basin the CCCMA.CGCM3.1.RUN2 model; for the Amazon region the GISS.MODEL.E.R.RUN6 model those which best represented the rainfall in the twentieth century. At A1B scenario, is made an analysis of seasonal forecast and multiannual trends of better placed models in the seasonal and general classification. For the seasonal projection, analysis consist in the anomalies precipitation calculations on all models for the periods 2010-2039, 2040-2069 and 2070-2099 during the period 1901- 1999. For the multiannual trends for the period 2010 to 2099, annual observed data are standardized, based on the parameters of the scenario 20C3M. Then is done an analysis with average moving, median moving of 10 years, regression linear, Mann Kendall Sen and Wavelet transform. In wavelets trends the MRI.CGCM2.3.2A.RUN3 model does not indicate trend, the GISS.MODEL.E.R.RUN2 model indicates an increasing trend from 2030, the UKMO.HADCM3.RUN1 model shows a declining trend by 2050 in the Northeast. In La Plata basin, the CCCMA.CGCM3.1.RUN2 indicates increasing trend throughout the twenty first century, the CCCMA.CGCM3.1.RUN1 shows an increase trend from 2030 and the NCAR.PCM1.RUN1 model shows no trend. In the Amazon region, the CSIRO.MK3.0.RUN1, CCCMA.CGCM3.1.RUN1, INGV.ECHAM4.RUN1 models do not indicate any trend over the twenty-first century. / Os modelos globais do CMPI3 para o quarto relatório do Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC-AR4) são avaliados para a região do Nordeste, Amazônia e bacia da Prata quanto à representação da sazonalidade e da variabilidade plurianual da precipitação para o período de 1901 a 1999. Essa avaliação é realizada utilizando-se os dados do Climatic Research Unit (CRU) e a reanálise 20th Century Reanalysis V2 do National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA). Quanto à sazonalidade propõe-se a criação de um índice de desempenho, baseado em medidas de correlação e erro quadrático médio, para a avaliação e classificação dos modelos. Quanto à variabilidade plurianual, é aplicada a transformada de ondeletas aos dados observados, e em seguida as rodadas dos modelos são avaliadas e classificadas baseadas em medidas de correlação espectral e distância euclidiana entre a variância nas bandas existentes na série observada. Logo, os modelos são classificados seguindo a avaliação geral, sendo para o Nordeste o modelo CSIRO.MK3.0.RUN2, para a região da bacia da Prata o CCCMA.CGCM3.1.RUN2 e para a região Amazônica o GISS.MODEL.E.R.RUN6 os que melhor representaram a precipitação no século XX. Para o cenário A1B é feito um análise de projeções sazonais e tendências plurianuais dos modelos melhor colocados na avaliação sazonal e geral de cada região. Quanto à projeção sazonal a análise consiste no cálculo das anomalias de precipitação em todos os modelos para os períodos 2010-2039, 2040-2069 e 2070-2099 em relação ao cenário de simulações 20C3M durante o período 1901-1999. Quanto à tendência plurianual para o período de 2010 a 2099, as precipitações anuais são padronizadas, com base nos parâmetros do cenário 20C3M. Logo é feita uma análise de tendências usando a média e mediana móvel de 10 anos, regressão linear, Mann Kendall Sen e Ondeletas. Na tendência por ondeletas o modelo MRI.CGCM2.3.2A.RUN3, não indica tendência o GISS.MODEL.E.R.RUN2 indica uma tendência de aumento a partir de 2030, o UKMO.HADCM3.RUN1 mostra uma tendência de redução até 2050 na região do Nordeste. Na bacia da Prata o CCCMA.CGCM3.1.RUN2 indica tendência de aumento ao longo do século XXI, o CCCMA.CGCM3.1.RUN1mostra aumento a partir de 2030 e o modelo NCAR.PCM1.RUN1 não mostra nenhuma tendência. Na Amazônia os modelos CSIRO.MK3.0.RUN1, CCCMA.CGCM3.1.RUN1, INGV.ECHAM4.RUN1 não indicam nenhuma tendência ao longo do século XXI.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Filosofia e Ciências Humanas, Programa de Pós-Graduação em Geografia, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2017-05-30T04:14:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 345431.pdf: 11328513 bytes, checksum: 7a6ee36b33a9076dad7243d487a750c2 (MD5) Previous issue date: 2016 / Oscilações positivas do nível do mar e seus efeitos em sistemas costeiros são avaliados através de metodologias integradoras para determinar a susceptibilidade física e a vulnerabilidade social destas áreas. Estas oscilações podem estar relacionadas a processos contínuos, eventos extremos ou projeções de aumento do nível do mar por mudança climática, colocando em perigo as comunidades costeiras e, dependendo da intensidade destes eventos, gerando riscos à vida humana e aos meios de subsistência nas zonas costeiras. Esta pesquisa apresenta uma proposta metodológica integrada de análise espacial em Sistemas de Informações Geográficas para elaborar um Índice de Vulnerabilidade Costeira da Lagoa da Conceição à oscilação positiva do nível do mar. Foram realizados mapeamentos da cobertura das terras e de áreas marginais inundadas, elaborados índices de Vulnerabilidade Social (IVSo), de Susceptibilidade Física a partir de modelagem hidrodinâmica e por último o Índice de Vulnerabilidade Costeira (IVC). O mapeamento da cobertura das terras mostrou que em 22,85% dos terrenos que possuem cotas altimétricas de 1 a 10m existem Núcleos Urbanos Mistos, áreas mais planas e com declives suaves que poderão ser impactadas com as oscilações positivas do nível do mar, e seus efeitos na LC. O IVSo mostrou a desigualdade social na área de estudo, com habitantes possuindo renda inferior a 1 salário mínimo, enquanto outros com até 20 salários. Através da análise por multicritérios nenhum segmento costeiro possui Vulnerabilidade Social Muito Baixa. As projeções de cenários de subida do nível do mar determinaram que o sistema é susceptível a elevação do nível do mar. Porém, existem áreas com maior susceptibilidade, quer sejam elas por maior influência das marés (Canal da Barra), quer seja por ação dos ventos que causam desnível no sistema (setores Norte e Sul). O Índice de Vulnerabilidade Costeira (IVC), que integrou os resultados obtidos ao longo da pesquisa, determinou que 47,68% das margens lagunares possuem Vulnerabilidade Muito Alta a Alta, com o Canal da Barra e Setor Sul possuindo as maiores extensões.<br> / Abstract : Fluctuations in sea level and its effects on coastal systems are evaluated by integrating methodologies to determine the physical susceptibility and social vulnerability of these areas. These fluctuations may be related to continuous processes, extreme events or projections of rising sea level by climate change. These changes generate hazards for coastal communities and, depending on the intensity of these events, creating risks to human life and livelihoods in coastal areas. This research presents an integrated methodological approach of spatial analysis in Geographic Information Systems. The goal is to develop a Coastal Vulnerability Index for the Lagoa da Conceição to the positive oscillation of sea level. The following maps were generated: land cover, flooded marginal areas, Social Vulnerability Index (SoVI), Susceptibility Physics from hydrodynamic modeling, and Coastal Vulnerability Index (CVI). The land of coverage mapping showed that in 22.85% of the land have elevations of 1 to 10m are Urban Centers. Are flatter areas with gentle slopes that may be impacted by the positive oscillation of sea level. The SoVI showed social inequality in the study area, with residents having income less than one minimum wage, while others with up to 20 minimum wages. Through analysis for advanced no coastal segment has Social Vulnerability Very Low. The projections of sea level rise scenarios determined that the system is susceptible to rising sea level. There are areas with greater susceptibility, whether by greater tidal influence (Canal da Barra da Lagoa), whether by action of the winds that cause unevenness in the lagoon system (North and South Sectors). The Coastal Vulnerability Index (CVI) determined that 47.68% of the marginal areas of lagoon have Vulnerability Very High to High. The Canal da Barra and South Sector having the largest extensions.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2017-06-27T04:05:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 346322.pdf: 6141625 bytes, checksum: e2889142dcc382ec6dde39188268cc52 (MD5) Previous issue date: 2016 / As habitações de interesse social apresentam-se como uma parcela importante no setor da construção do país devido a sua urgente necessidade de expansão. Entretanto, o que se observa é que nesse setor o desempenho térmico e medidas de eficiência energética não são priorizadas nos projetos, gerando uma grande oportunidade para estudos mais aprofundados na área. Contudo, o aumento da eficiência energética deve ser observado em função dos impactos e benefícios considerando aspectos do tripé da sustentabilidade no ciclo de vida da edificação. Igualmente devem ser consideradas as mudanças previstas no clima nas avaliações de desempenho termoenergético, as quais podem afetar muito o desempenho da edificação na sua vida útil. Com esse contexto, o objetivo geral desta pesquisa é a avaliação da incorporação de medidas de eficiência energética em projetos de habitação de interesse social no Brasil, por meio de uma abordagem integrada no ciclo de vida com adaptação às mudanças climáticas, que considere aspectos da sustentabilidade e foco no desempenho termoenergético do edifício. O método baseou-se na elaboração de projetos representativos de habitações de interesse social e a análise do seu desempenho termoenergético frente a parâmetros nacionais. Igualmente, efetuou-se avaliação por simulação termoenergética da influência das mudanças climáticas, considerando medidas de adaptação de eficiência energética na fase de uso da edificação. E, finalmente, foi proposta uma abordagem integrada para avaliação das medidas de adaptação nos projetos de habitações de interesse social, considerando 50 anos de vida útil. A abordagem integrada propôs um Índice de Sustentabilidade no Ciclo de Vida Energético como forma de comparação entre os casos avaliados, com o objetivo de se estimar as estratégias que apresentaram melhor desempenho de forma global frente às mudanças climáticas. O Índice considerou o desempenho com relação a indicadores intermediários e finais (consumo energético no ciclo de vida, custo no ciclo de vida, emissões de CO2 no ciclo de vida e graus-hora de resfriamento e aquecimento na operação da edificação). As análises foram realizadas para São Paulo e Salvador, cidades com alto deficit habitacional e climas diferenciados. Como resultado, foram elaborados cinco projetos de tipologias representativas do setor. A análise dos projetos representativos evidenciou falha na prática corrente na habitação de interesse social com relação ao desempenho termoenergético da edificação, em especial para o verão. Isso indicou um maior uso potencial do condicionamento artificial neste setor, o que confirma a necessidade de avaliação com perspectiva em longo prazo. No nível de menor renda foram observados os resultados com mais baixo desempenho, setor em que se concentra o maior deficit habitacional. Nos cenários climáticos futuros, o projeto representativo, escolhido para análises posteriores, mostrou aumento significativo nos indicadores relacionados à necessidade de resfriamento e refrigeração em ambas as cidades. Medidas de adaptação avaliadas de forma isolada mostraram relevância diferente por cidade e, por vezes, por cenário climático e forma de operação da edificação. Medidas aplicadas em conjunto mostraram resultados ainda mais expressivos nos indicadores estudados. A incorporação de medidas de eficiência energética nos projetos de habitações de interesse social construídos na atualidade apresentou grande potencial para melhoria do desempenho termoenergético e conforto do usuário, sendo imprescindíveis para os cenários de mudanças climáticas. A abordagem integrada proposta evidenciou a importância da seleção inicial de materiais nos projetos, considerando tanto seus impactos associados quanto o desempenho termoenergético da edificação na sua vida útil. Igualmente, a abordagem integrada também evidenciou a importância da fase de uso da edificação para o projeto representativo frente às mudanças previstas no clima. Considerando-se pesos iguais para todos os indicadores, os casos com medidas de adaptação mostraram ampla redução com relação ao projeto representativo nos indicadores de consumo energético e emissões de CO2 no ciclo de vida, assim como de graus-hora de resfriamento e aquecimento nas cidades analisadas. No aspecto econômico, alguns casos com medidas mostraram melhor desempenho do que o caso base nos cenários de mudanças climáticas. Para os casos com medidas que mostraram aumento no indicador econômico quando comparados ao projeto representativo, as diferenças considerando as mudanças previstas no clima não foram significativas. Analisando o Índice de Sustentabilidade no Ciclo de Vida Energético proposto, obtiveram-se amplas reduções quando comparados os casos com medidas de adaptação frente à prática atual. Os resultados desta pesquisa contribuem com a incorporação de uma abordagem mais holística para os projetos que estão sendo produzidos com o objetivo de saldar o deficit habitacional, de forma que considerem melhor desempenho energético com conforto térmico e menor consumo de recursos em longo prazo para os usuários e o país.<br> / Abstract : Social housing is an important part of the country's construction sector due to its urgent need for expansion. However, what is observed, is that in that sector, thermal performance and energy and efficiency measures are not prioritized in the projects, which generate a great opportunity for further studies in the area. Nonetheless, the increase in energy efficiency should be observed in terms of impacts and benefits considering aspects of the sustainability tripod in the life cycle of the building. Likewise, climate change should be considered in the thermal and energy performance evaluations, which can greatly affect the performance of the building in its life cycle. With this context, the main goal of this research is to evaluate the incorporation of energy efficiency measures in brazilian social housing, through an integrated life cycle approach with adaptation to climate change, considering aspects of sustainability with focus on the thermal and energy performance of the building. The method included the elaboration of social housing representative projects and the analysis of their thermal and energy performance against national parameters. Also, it was foreseen the evaluation by thermal and energy simulation of climate change´s influence, considering measures of adaptation of energy efficiency, in the use phase of the building. Finally, an integrated approach was proposed to evaluate adaptation measures in social housing projects, considering 50 years of useful life. The integrated approach proposed a Sustainability Index in the Energy Life Cycle as a way of comparing the evaluated cases, in order to estimate the strategies that presented the best performance in all indicators in the face of climate change. The Index considered performance in relation to intermediate and final indicators (energy consumption in the life cycle, life cycle cost, CO2 emissions in the life cycle as well as degree-hours for cooling and heating in the operation of the building). The analyses were carried out for São Paulo and Salvador, cities with high housing deficit and dissimilar climates. As a result, five projects of representative typologies of the sector were estimated. The analysis of the representative projects exposed a failure in the current practice in social housing in relation to the thermal and energy performance of the building, especially for summer. This indicated a potential use for the introduction of artificial conditioning in the sector, corroborating the need for evaluation with a long-term perspective. The lowest performing results were found at the lowest income level, a sector in which the largest housing deficit is concentrated. In the future climate scenarios, a representative project chosen for further analysis, showed a significant increase in the indicators related to the need for cooling in both cities. Adaptation measures assessed in a parametric way presented different relevance by city and sometimes by climate scenario and operation form of the building. Measures applied in conjunction showed even more expressive results in the studied indicators. The incorporation of energy efficiency measures in the social housing projects being built today show a great potential for improving the thermal and energy performance and user comfort, being fundamental for climate change scenarios. The proposed integrated approach highlighted the importance of the initial selection of materials in the projects, considering both, their associated impacts as well as the thermal and energy performance of the building during its life time. It also showed the importance of the use phase of the building for the representative project when considering climate change. Considering equal weights for all indicators, the cases with adaptation measures showed a broad reduction in relation to the representative project in the indicators of energy consumption and CO2 emissions in the life cycle, as well as degree-hours of cooling and heating, in both cities. In the economic aspect, some cases with measures showed better performance than the base case in the climate change scenarios. For the cases with measures that showed increase in this indicator with respect to the representative project, the differences, considering changes predicted in the climate, were not significant. Analysing the proposed Sustainability Index in the Energy Life Cycle, large reductions were obtained when comparing the cases with measures of adaptation to the current practice. The results of this research contribute to the incorporation of a more holistic approach to the projects that are being produced to solve the housing deficit, in order to consider better energy performance with thermal comfort, as well as lower resource consumption for users and the country in the long term.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Ecologia, Florianópolis, 2017. / Made available in DSpace on 2017-09-05T04:11:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 348080.pdf: 1642797 bytes, checksum: 7e843933653ea6522910744424956cb2 (MD5) Previous issue date: 2017 / Espécies exóticas invasoras, juntamente com as alterações climáticas, a mudança do uso da terra e as mudanças nos ciclos de nitrogênio e carbono, são identificadas como os quatro principais fatores de perda de biodiversidade global. Neste cenário, estudos sobre modelagem ecológica de nicho (ENM) têm sido cada vez mais utilizados para entender os processos de invasão biológica e como uma importante ferramenta preditiva para orientar ações de gestão e para a compilação de listas negras de espécies com alto risco de invasão. Informações detalhadas sobre o processo de introdução, colonização e propagação das espécies invasoras podem ainda ser levantadas através de estudos da composição e estrutura genética das populações englobando a área nativa e invadida. Em se tratando de plantas clonais, o conhecimento sobre o papel da diversidade genética para o estabelecimento e expansão de área de vida de espécies invasoras ainda é incipiente, o que aumenta a relevância destes estudos. Também é crescente a importância de estudos que avaliem as respostas funcionais de espécies exóticas às mudanças climáticas para antecipar os efeitos das novas condições climáticas sobre a dinâmica da invasão. Neste contexto, a presente tese teve como objetivo principal entender o processo de invasão da espécie exótica Furcraea foetida (Asparagaceae) no Brasil, investigar o potencial atual de sua expansão e entender como um aumento da temperatura atmosférica poderá afetar seu potencial de invasão. Furcraea foetida é nativa da América Central e norte da América do Sul. A espécie atualmente invade diversas regiões do Brasil, principalmente ao longo da costa Atlântica. No capítulo 1 foi investigada a hipótese de conservantismo de nicho (definido como a tendência de uma espécie manter os requerimentos ambientais ancestrais) durante o processo de invasão biológica. Também foi avaliado o potencial de invasão de F. foetida em novos sítios no Brasil com vistas a orientar os esforços de controle e erradicação da espécie exótica. Para a análise de modelagem de nicho, dois modelos recíprocos foram construídos: um usando registros e dados ambientais da área nativa (temperatura, pluviosidade e topografia) para prever a distribuição na área invadida, e um usando registros na área invadida para prever a distribuição nativa. Foi verificado que a espécie exótica expandiu o seu nicho realizado no Brasil, ocupando uma parte do seu nicho fundamental não disponível na área nativa. O primeiro modelo (forward-ENM) previu áreas de risco de invasão no Cerrado e região mais interna da Mata Atlântica. Estemodelo falhou em prever a ocorrência atual da espécie exótica no sul do país. Já o segundo modelo, calibrado com dados da área invadida (reverse-ENM) apoiou a hipótese de que F. foetida é originária da bacia do rio Orinoco, bacia amazônica e ilhas do Caribe. O teste de similaridade de nicho sugeriu que as diferenças de nicho são devidas às diferenças na disponibilidade de habitat entre as áreas nativas e invadidas e não devido a mudanças evolutivas. Sugerimos que a pré-adaptação fisiológica (especialmente o metabolismo ácido crassuláceo), a pressão de propágulos pelo histórico de uso e a alta capacidade competitiva são os principais fatores determinantes da distribuição espacial atual de F. foetida no Brasil. No capítulo 2 nós utilizamos o marcador molecular ISSR (inter-simple sequence repeats) para investigar se populações clonais de F. foetida na área nativa (Guiana Francesa) e invadida (Brasil) diferem quanto ao nível de diversidade e estrutura genética. Nós verificamos que as populações na área invadida apresentam níveis similares de diversidade genética com relação às populações da Guiana Francesa na área nativa e também que a variação genética foi mais explicada pelas divergências entre indivíduos dentro das populações. O baixo percentual de variação explicando a divergência genética entre regiões e entre populações, e a ausência de correlação entre a distância genética e geográfica, sugerem que múltiplas introduções ao longo da costa atlântica brasileira têm desempenhado um papel fundamental na manutenção da diversidade. Sugerimos também que a invasividade de F. foetida está mais relacionada à fixação de genótipos pré-adaptados através da reprodução clonal do que à alta diversidade genética. Recomendamos que pesquisas futuras incluam populações de outras regiões na escala nativa, além de diferentes tipos de habitats para a melhor compreensão da estrutura genética geral da espécie. No capítulo 3, nós realizamos um experimento com câmaras de topo aberto (open top chamber - OTC) para avaliar se o aquecimento da temperatura do ar pode favorecer ou prejudicar o desenvolvimento de bulbilhos de F. foetida com base em características funcionais (número de folhas, comprimento foliar, massa seca total, área foliar específica, conteúdo de massa seca foliar e eficiência fotossintética do fotossistema II). Adicionalmente nós avaliamos se o sombreamento decorrente da cobertura vegetal é um fator crítico para o estabelecimento da espécie no ecossistema de costão rochoso. As OTCs aumentaram a temperatura média diária do ar em 0.4°C em relação à temperatura ambiente, resultando em um aumento significativamente maior no crescimento foliar dos bulbilhos. Em locais com cobertura vegetal elevada, houve aumento significativo daeficiência fotossintética (Fv/Fm) e redução do conteúdo de matéria seca foliar (LDMC), indicando um processo de facilitação para o estabelecimento da espécie. Esses resultados evidenciam o potencial de invasão da espécie em novas áreas do país, a ocorrência de mistura genética entre populações e um favorecimento ao estabelecimento inicial diante do aumento da temperatura atmosférica decorrente das mudanças climáticas. Recomendamos incluir F. foetida em programas de monitoramento de invasão de plantas, especialmente em áreas prioritárias para conservação. Orientamos ainda que medidas preventivas sejam tomadas para reduzir a introdução e o fluxo entre populações.<br> / Abstract : Invasive alien species along with climate change, land-use and changes in nitrogen and carbon cycles, are identified as the four main drivers of global biodiversity loss. In this scenario, ecological niche modeling (ENM) studies have been increasingly used to understand the biological invasion processes as an important predictive tool to guide management actions and to compile black list of species with high risk of invasion. Detailed information on the introduction process, colonization and propagation of invasive species can be accessed through studies of the composition and genetic structure of the populations, encompassing the native and invaded area. In clonal plants, the knowledge about the genetic diversity role for the establishment and expansion of the living area of invasive species is still incipient, increasing the relevance of these studies. Moreover, the importance of studies that evaluate the functional responses of exotic species to climate change is growing. It has the potential to anticipate the effects of new climatic conditions on the dynamics of invasion. In this context, the main goal of this thesis was to understand the process of invasion of the exotic species Furcraea foetida (Asparagaceae) in Brazil to investigate the current potential of its expansion and understand how the atmospheric temperature increase could affect its invasion potential. Furcraea foetida is native to Central America and north of South America. This specie currently invades several regions of Brazil, mainly along the Atlantic coast. In Chapter 1 we investigated the hypothesis of niche conservatism (defined as the tendency of a species to maintain ancestral environmental requirements) during the process of biological invasion. We also evaluated the potential for invasion of F. foetida in new sites in Brazil in order to guide control efforts and eradication of exotic species. For niche modeling analysis, two reciprocal models were constructed. The first one used records and environmental data from the native area (temperature, rainfall and topography) to predict distribution in the invaded area. The second used records in the invaded area to predict the native distribution. It was verified that the exotic species expanded its niche in Brazil, occupying a part of this fundamental niche, not available in their native area. The first model (forward-ENM) predicted invasion risk areas in the Cerrado and the innermost region of the Atlantic Forest. This model failed to predict the current occurrence of the exotic species in the south of Brazil. The second model, calibrated with data from the invaded area (reverse-ENM), supported the hypothesis that F. foetida originated from the Orinoco basin, theAmazon basin and the Caribbean islands. The niche similarity test suggested that the niche differences are due to variances in habitat availability between native and invaded areas and not due to evolutionary changes. We suggest that the physiological pre-adaptation (especially crassulacean acid metabolism), the pressure of propagules by the use of history and high competitiveness are the main factors determining the current spatial distribution of F. foetida in Brazil. In Chapter 2 we used the inter-simple sequence repeats (ISSR) molecular marker to investigate whether clonal populations of F. foetida in the native (French Guiana) and invaded (Brazil) area differ in the level of diversity and genetic structure. We also evaluated if there is a relationship between these results and the species invasion success in coastal areas. We found that populations in the invaded area show similar levels of genetic diversity in relation to native populations and also that genetic variation was more explained by divergences among individuals within populations. Adding to this the low percentage of variation explaining genetic divergence between regions and between populations, and the lack of correlation between genetic and geographic distance, we suggest that multiple introductions along the Brazilian Atlantic coast have played a fundamental role in maintaining the diversity. We also suggest that the invasiveness of F. foetida is more related to the fixation of pre-adapted genotypes through clonal reproduction than to high genetic diversity. We recommend that future researches include populations of other regions in the native range, as well as different types of habitats for a better understanding of the general genetic structure of the species. In Chapter 3, we performed an experiment with open-top chambers (open top chamber - OTC) to assess whether the heating air temperature may favor or hinder the development of F. foetida bulbils based on functional traits (number of leaves, leaf length, dry mass, specific leaf area, leaf dry matter content and photosynthetic efficiency of photosystem II). Additionally, we tested if the shading is a critical factor for the species establishment in a rocky shore ecosystem. OTCs increased the mean daily air temperature by 0.4 °C relative to ambient temperature, resulting in a significantly greater increase in leaf growth of bulbils. In areas with high vegetation cover, there was a significant increase of photosynthetic performance (Fv/Fm) and reduction of leaf dry matter content (LDMC), indicating a process of facilitation for the establishment of the species. These results show a broad potential for invasion of the species in new areas of the country, the occurrence of a genetic mix among populations and a favor to the initial establishment related to the atmosphere warming due toclimate change. We recommend including F. foetida in plant invasion monitoring programs, especially in priority areas for conservation. We also recommend that preventive measures be taken to reduce introduction and flow among populations.

Esta tese, baseada principalmente em técnicas de sensoriamento remoto, investigou as variações na superfície de geleiras situadas nos trópicos andinos bolivianos nas últimas décadas. Também tenta identificar qual a relação entre essas variações com controles climáticos na bacia Amazônica. Uma alternativa aos métodos tradicionais do monitoramento das geleiras é a integração dos dados de campo com dados de sensoriamento remoto. Dessa forma, foi desenvolvido um algoritmo semiautomático para a delimitação dos setores frontais de geleiras de montanha, que apresentou uma precisão de ± 73 m (Ribeiro et al., 2013a). As investigações das variações das frentes das geleiras de montanha aplicando essa metodologia devem ficar restritas às médias de retração para períodos longos (escalas decenais). Isto se deve aos erros inerentes da metodologia empregada serem maiores do que a própria retração quando aplicado a períodos curtos (escalas anuais). A história climática recente dos Andes Centrais boliviano foi estudada com dados do testemunho de gelo (taxas de acumulação anual líquida) e de sensoriamento remoto (variação na extensão de massas de gelo) do Nevado Illimani, Bolívia (67°44’W e 16°38’S). Foi identificada uma perda total de área de 9,49 km2 a partir de 1963 até 2009, isso representou uma diminuição de 35% de sua área (Ribeiro et al., 2013b). Essa redução foi menor entre 1963 e 1983 (12%). Após, essa diminuição foi constante até 2009 (26 anos), com uma perda de 26% em área. Um testemunho de gelo obtido nesse mesmo sítio apresentou uma acumulação anual líquida média de 0,76 m em equivalente d'água e uma tendência de queda para o período 1960–1999 (Ribeiro et al. 2013b). Após 1980, a diminuição da acumulação no testemunho de gelo é acompanhada pela intensificação da retração superficial da geleira. As reduções da massa de gelo e da taxa de acumulação líquida observadas nesse período provavelmente estão relacionadas com a maior frequência eintensidade dos eventos El Niño que ocorreram do final dos anos 1970 até o início dos anos 2000. Uma vez que tais eventos ocasionam aumento da temperatura do ar e diminuição das nuvens sobre os Andes Centrais. Após 1999 ocorreu aumento na taxa de acumulação na região de estudo, indiretamente demostrado por dados do testemunho de gelo de Quelccaya (16% acima da média do período anterior a 1999). Porém, isso não foi suficiente para a estabilização das dimensões das geleiras. Possivelmente, essa última fase de retração (pós 1999) esteve relacionada ao aumento da temperatura do ar e da altitude da isoterma anual de 0°C. Foi constatada que concomitantemente a um Atlântico tropical norte aquecido, o balanço de massa das geleiras bolivianas tornase mais negativo (Ribeiro et al., 2014). A variação da acumulação anual no sítio dos dois testemunhos de gelo (Illimani e Quelccaya) apresentou o seguinte padrão de variação: aumento entre 1960–1981; diminuição entre 1981–1999 e novamente aumento entre 1999–2009. Ao compararmos essas tendências gerais com as informações das estações meteorológicas da bacia amazônica, constatamos que eles são similares somente a aqueles do noroeste da região Amazônica, exemplificada pela estação meteorológica de Iauretê (00°37'S, 69°12'W) (Ribeiro et al., 2014). Essa é a região da Amazônia cuja variabilidade climática mostra a mais forte modulação pelo fenômeno ENSO, conforme Obregon e Nobre (2006) que a denominaram R1. / This thesis, based mainly on remote sensing techniques, investigates area variations over the past decades of glaciers located in the tropical Bolivian Andes. It also attempts to identify relations between glaciers variations with the Amazon basin climatic controls. Glaciers front positions monitoring by automatic analysis of satellite sensors data usually results in underestimation of glacier termini positions. Band ratios (e.g., near infrared to middle infrared) and normalized bands differences (e.g., normalized difference snow index e normalized digital vegetation index) are not able to identify debris-covered areas of glaciers. We developed a semi-automatic algorithm for delimiting frontal boundaries of Andean mountain glaciers using the China-Brazil Earth-Resources Satellite and Shuttle Radar Topography Mission data. This algorithm has a ±73 m horizontal precision for glacier surveys. Investigations on mountain glaciers front variations using our methodology should be restricted to long term (decanal) retreat averages. The recent climate history of the Bolivian Central Andes was studied using data from the ice core (net annual accumulation rates) and remote sensing (variation in the extension of ice masses) of Nevado Illimani, Bolivia (67°44'W, 16°38'S). Totally, there was 9.49-km² area loss from 1963 to 2009; this represented a 35% decrease in area (Ribeiro et al., 2013b). The reduction was smaller from 1963 to 1983 (12%). After, the glacier retreat was constant until 2009 (26 years) with a 26% area loss. An ice core obtained at the same site showed a mean annual net accumulation rate of 0.76 m a-1 in water equivalent, and a decreasing trend for the period 1960–1999 (Ribeiro et al., 2003b). When we divide the accumulation rate trend in two periods (1960–1981 and 1981–1999), the first shows a stable situation (mean 0.92 m a-1 in water equivalent), the second a decreasing trend (average 0.56 m a-1 in water equivalent). The comparison of area changes with the net accumulation rate at Nevado Illimani identified that the period of lowest glaciers shrinkage (1963–1983) coincided with the stabilization of accumulation rates in the ice core (Ribeiro et al., 2013b). After 1980, the accumulation reduction in the ice core was accompanied by glacier area shrinkage. These observed decreases are probably related to a higher frequency and intensity of El Niño events that occurred from late 1970s to early 2000s. Such events increase air temperature and decrease clouds cover over the Central Andes. After 1999 there was an increase in the accumulation rate in the study region, indirectly demonstrated by ice core data from Quelccaya (16% above the average for the period before 1999). However, this was not enough for the glaciers areas stabilization. Possibly, this latest retraction phase (post 1999) was related to air temperature and annual 0oC isotherm altitude increases. Concomitantly with a warm tropical North Atlantic, the mass balance of Bolivian Glacier becomes more negative (Ribeiro et al., 2014). The variation of the annual accumulation at the two ice cores site showed the following pattern of change: an increase from 1960 to 1981, a decrease from 1981 to 1999 and again an increase from 1999 to 2009. Comparing these general trends with information from Amazon basin weather stations, we found that they are similar only to those of the northwestern Amazon region, exemplified by the weather station Iauretê (00°37'S, 69°12'W). This is the region of the Amazon where the climatic variability shows the strongest modulation by the ENSO phenomenon, according to Obregon and Noble (2006) who called it R1.

Resumo não disponível

Lagos, reservatórios e a rede de drenagem são importantes compartimentos na ciclagem global do carbono, atuando como relevantes reguladores dos fluxos entre o ambiente terrestre e os oceanos. Dependendo de características específicas de cada sistema, como morfologia, estado trófico e conectividade com a bacia de drenagem, esses sistemas podem operar como fontes ou sumidouros de CO2 e/ou CH4 em diferentes escalas de tempo e espaço. Os sistemas subtropicais são amplamente distribuídos e caracterizados por relevantes peculiaridades devido à marcante variabilidade sazonal da temperatura e precipitação, porém ainda são fortemente subrepresentados na literatura sobre CO2 e CH4 em águas naturais. Incertas também são as possíveis alterações de longo prazo no metabolismo e fluxos de gases de carbono em um cenário de mudanças climáticas. Na presente tese, o objetivo foi avaliar a relação entre a pressão parcial de CO2 (pCO2) e CH4 (pCH4) e fluxos na interface (difusão e ebulição) com potenciais fatores direcionadores em sistemas subtropicais (estratificação vertical, estado trófico, lançamentos de esgotos, carbono orgânico, hidrologia superficial e subterrânea, pluviosidade e temperatura). Além disso, a tese procurou estimar os impactos nos fluxos internos e na interface ar-água de carbono devido às mudanças climáticas previstas por modelos atmosféricos. O delineamento da tese incluiu coletas em sistemas subtropicais com distintas morfologias e estados tróficos, focando na variabilidade espacial e temporal de CO2 e CH4. Experimentos numéricos através de um modelo matemático bidimensional baseado em processos foram conduzidos para contribuir ao entendimento dos fluxos de carbono e avaliar os efeitos dos cenários de mudanças climáticas. Um resultado consistente foi a persistência da supersaturação de CO2 com significativa heterogeneidade espacial na bacia do arroio Capivara, caracterizada por um forte gradiente de uso e ocupação do solo. No trecho rural, a supersaturação pode estar associada principalmente à contribuição de CO2 no fluxo subterrâneo. No trecho urbano, ocorre um significativo incremento na pCO2 e FCO2, em razão do subsídio de carbono orgânico de lançamentos brutos de esgotos domésticos. A alcalinidade autóctone gerada por processos anaeróbicos ou alóctone oriunda dos despejos de esgotos pode também contribuir para a geração de CO2 no trecho urbano. Os estudos realizados em um reservatório eutrófico e profundo mostraram uma forte dependência da morfologia do sistema e sazonalidade da temperatura sobre os fluxos difusivos e ebulitivos de CO2 e CH4. O reservatório comportou-se como um sumidouro do CO2 atmosférico, ainda que com uma tendência para operar na heterotrofia durante os períodos mais frios e nos pontos mais rasos. O sistema comporta-se esporadicamente como uma fonte de metano por difusão nos pontos mais rasos, possivelmente devido aos processos de metanotrofia na camada oxigenada do reservatório nos pontos mais profundos. Os fluxos ebulitivos, possivelmente associados ao carbono orgânico autóctone, foram controlados pela profundidade e sazonalidade da temperatura. Considerando a idade do reservatório, os fluxos médios por bolhas são compatíveis com projeções empíricas disponíveis. O elevado tempo de residência do reservatório pode contribuir para a acumulação de matéria orgânica no sistema e, assim, atuar positivamente sobre os fluxos de carbono na interface ar-água observados. Ao longo de um período de 10 anos, a pCO2 apresentou intenso dinamismo na lagoa Mangueira, comportando-se como fonte e sumidouro de CO2 em diferentes escalas temporais e espaciais. A ação dos ventos sobre a superfície parecer ser o principal regulador pCO2, podendo atuar tanto na injeção de CO2 para o lago, como na degaseificação e mistura do sistema, atenuando assim variações locais de pCO2, principalmente, aquelas observadas no monitoramento intensivo e reproduzidas por modelagem matemática entre as zonas litorâneas (mais rasas) e pelágica (mais profunda). Além disso, indícios sugerem que o fluxo de água subterrânea rico em CO2 e os sedimentos ricos em carbonatos podem ser relevantes fatores direcionadores do pCO2 em lagos rasos, sustentando os fluxos na interface ar-água. Segundo os experimentos numéricos realizados, os cenários de mudanças climáticas também podem influenciar positivamente tanto o comportamento autotrófico durante o verão, antecipando a depleção de CO2 na transição primavera verão, quanto o comportamento heterotrófico nos meses mais frios, devido ao favorecimento dos processos de conversão de carbono pela elevação da temperatura e maior incremento de CO2 da atmosfera. Como conclusão, a presente tese disponibiliza fortes indícios de que sistemas subtropicais mantêm um elevado e variável desequilíbrio de CO2 e CH4, indicando que a variabilidade espacial e temporal dos fluxos de CO2 e CH4 deve ser levada em conta nas estimativas globais e locais. Além disso, os sistemas devem ser estudados separadamente, pois possuem particularidades que resultam em imensas diferenças nos fluxos de CO2 e CH4 na interface, mesmo situados em uma mesma zona climática. Esta tese demonstra que o uso integrado de dados de campo com modelos matemáticos complexos representa uma potente linha metodológica para não somente estudo sobre balanço de carbono, mas também de uma maneira geral em limnologia, capaz de integrar informações de campo discretas para serem utilizadas na previsão de cenários. / Lakes, freshwater reservoirs and streams are important compartments in global carbon cycling, acting as relevant regulators of carbon fluxes between the terrestrial environment and oceans. Depending on the specific characteristics of each system, such as morphology, trophic status and watershed connectivity, these systems can operate as sources or sinks of CO2 and CH4 to the atmosphere at different time and space scale. The subtropical systems are widely distributed and characterized by relevant peculiarities due to the strong seasonal variability in temperature and precipitation, but are still subrepresented in literature on regarding CO2 and CH4 fluxes in natural waters. Besides that, there is a special gap on how climate change can affects the lakes metabolism and gas fluxes in long term. In this thesis, the aim was to evaluate the relationship between the partial pressure of CO2 (pCO2) and CH4 (pCH4) and fluxes at the air-water interface (diffusion and ebullition), and the potential drivers in subtropical lake systems (vertical stratification, trophic state, wastewater discharges, organic carbon, surface and groundwater hydrology, rainfall and temperature). Moreover, the thesis assessed the impacts on carbon fluxes due to climate changes scenarios predicted by atmospheric models. The thesis is based on monitoring of different subtropical systems respect to morphology and trophic state, which focused on spatial and temporal variability of CO2 and CH4. Numerical experiments using a two-dimensional mathematical based-process model were conducted to contribute to the understanding of carbon fluxes and evaluate the effects of climate change scenarios. A consistent finding was the persistence supersaturation of CO2 with relevant spatial heterogeneity along the Capivara stream, which is characterized by a strong use and cover soil gradient. Within non-developed basin (upper Capivara), supersaturation may be mainly associated to the contribution of CO2 in the groundwater flow. Along the develop basin, occurs a significant increase in pCO2 and FCO2 due to the high availability of organic carbon in the wastewater discharges. The alkalinity autochthonous, generated by anaerobic processes, allochthonous in the sewage might also contribute to the CO2 generation within lower Capivara. The investigation carried out in an eutrophic and deep reservoir showed a strong dependence of ebulitivos and diffusive fluxes of CO2 and CH4 on morphology and seasonality of temperature. The reservoir behaved as a sink of CO2 atmospheric, although with a tendency to operate as an heterotrophic system during colder periods and in littoral zones. The system behaves as a sporadic source of methane for diffusion in shallow zones, possibly due to the methanotrophic processes through the oxic layer, mainly, at the deepest stations. The ebulitivos fluxes, possibly associated with autochthonous organic carbon, were controlled by the depth and temperature seasonality. Considering the age of the reservoir, the average fluxes by bubbling were consistent to the empirical estimates. The high residence time of the Faxinal reservoir can contribute to the accumulation of organic matter in the system and thus act positively to the carbon fluxes observed at the air-water interface. Over the period of 10 years, pCO2 showed intense dynamism in Lake Mangueira, behaving as a source as a sink of CO2 at different temporal and spatial scales. The action of wind on the surface appear to be the main regulator of pCO2, and can operate in both injection into the lake and in degassing of CO2, thus reducing local variations in pCO2, especially those observed with intensive monitoring and reproduced by the model between littoral (shallow) and pelagic (deeper) zones. Moreover, evidence suggests that the input of groundwater rich in CO2 from the soil and sediments rich in carbonate may be relevant drivers of pCO2 in shallow lakes, supporting the fluxes at the air-water interface. According to the numerical experiments, the climate change scenarios may positively influence both the autotrophic metabolism during the summer, anticipating the depletion of CO2 in the spring transition, and heterotrophic metabolism in the colder months due to the increase of conversion processes carbon by elevated temperature and higher increase of CO2 from the atmosphere. Thus, Lake Mangueira can experiment a higher seasonal amplitude in partial pressure of CO2. Subtropical lakes with lower buffer capacity and not limited by nutrients might experiment strong sazonal variation in pH, trending to acidiphication in the winter, and hard water combined with eutrophication in the summer. In conclusion, this thesis provides strong evidence that subtropical systems maintain a high and variable unbalance of CO2 and CH4, indicating that the spatial and temporal variability of the CO2 and CH4 fluxes should be taken into account in the global and local balances. Furthermore, the systems must be studied separately because they have characteristics that result in huge differences in the CO2 and CH4 fluxes at the air-water interface, despite of situated in the same climatic zone. This thesis demonstrates that the integration of data field and complex mathematical models is a powerful methodological approach not just on carbon balance studies, but also, in general, in limnology, which is able to integrate discrete monitoring to be further used in forecasting scenarios.

Made available in DSpace on 2016-08-29T15:10:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_6697_Bruna Gomes Casagrande.pdf: 1916410 bytes, checksum: 6235c9a361e6d244d776a09e994252f6 (MD5) Previous issue date: 2013-07-19 / Ao mesmo tempo em que foram desenvolvidos no Brasil programas com a meta de racionalização do sistema energético nacional, motivados principalmente pelas crises enfrentadas pelo país, como o racionamento de 2001, estudos a respeito do comportamento do clima em escala mundial apresentaram avanços expressivos, facilitados pela evolução tecnológica e computacional. Entre as estratégias para contenção do desperdício da energia produzida está o consumo pelas edificações, uma vez que a adoção de sistemas construtivos adequados pode reduzir o consumo final de eletricidade. Tal constatação constitui um dos preceitos da arquitetura bioclimática, que preconiza a necessidade de adaptação do edifício ao clima local, sendo, para isso, imprescindível a compreensão dos fenômenos climáticos. Desta forma, o princípio que conduziu esta pesquisa foi o comportamento variável do clima, consenso para grande parte dos climatologistas, e suas consequências para as demandas energéticas futuras, particularmente durante o ciclo de vida planejado para cada edifício. Investigar o impacto das mudanças projetadas para o clima ao longo do século XXI no desempenho termoenergético de edificações comerciais artificialmente climatizadas localizadas em diferentes cidades do Brasil foi o principal objetivo deste estudo. Os procedimentos metodológicos foram divididos em quatro etapas, iniciando-se por uma ampla revisão bibliográfica sobre a temática central mudanças climáticas bem como os temas correlacionados, com especial ênfase para a associação entre conforto térmico e a questão energética. Na segunda etapa foram estabelecidos os mecanismos para preparação de arquivos climáticos futuros, incluindo-se a seleção de cidades para representação das diferentes condições geoclimáticas do território brasileiro. Posteriormente foi efetuado o recorte do objeto, com a indicação dos parâmetros de controle e das variáveis em análise, designando-se as características do edifício que não serão afetadas por intervenções futuras: percentual de abertura nas fachadas, dispositivos de proteção solar e orientação das maiores fachadas. A etapa final foi dedicada às simulações, realizadas no programa DesignBuilder a partir da configuração dos 192 modelos paramétricos. Os resultados da aplicação da metodologia, analisados quantitativa e qualitativamente, reproduziram, de forma generalizada, um aumento no consumo de 10,7% em 2020, 16,9% em 2050 e 25,6% em 2080, em relação ao consumo atual. Apesar da significância desse aumento, inclusive para o planejamento energético nacional, aumentos mais expressivos foram registrados em estudos internacionais, reforçando a necessidade de consideração dos fenômenos regionais na preparação de dados climáticos futuros neste tipo de pesquisa. Em Recife, a variação de parâmetros construtivos não provocou diferenças tão significativas nas taxas de aumento do consumo quanto nas outras cinco localidades, sendo que Brasília apresentou as maiores taxas de aumento. Considerando-se os edifícios de todas as cidades, a presença de dispositivos de proteção solar foi a variável com maior impacto para diminuição do consumo, e o edifício orientado a Leste e Oeste, com grandes aberturas desprotegidas, apresentou consumo significativamente superior aos outros modelos, atual e futuramente. Por fim, ao contrário da maioria dos resultados mensais observados, em Porto Alegre ocorreu uma diminuição no consumo em alguns meses de 2020 e 2050, ocasionada possivelmente pela diminuição dos períodos de utilização da climatização artificial para aquecimento.

Made available in DSpace on 2016-08-29T15:36:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_7155_Daiani Bernardo Pirovani.pdf: 3641652 bytes, checksum: 94deb512ab068837c44442555826fd52 (MD5) Previous issue date: 2014-02-26 / Este trabalho tem como objetivo avaliar o impacto das mudanças climáticas nas zonas aptas ao cultivo das espécies florestais:Teca,Pupunha, Nim Indiano,Cedro Australiano, Pinus elliottii, Pinus caribaea, Pinus oocarpa e Pinus taeda no estado do Espírito Santo (ES). O modelo de circulação global (MCG) do IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) com melhor desempenho em simular o clima no ES foi selecionado,tendo como base critérios estatísticos considerando os dados observados para o século XX no estado (1971-1999 para precipitação e 1977- 1999 para temperatura)e os resultados da simulação pelos modelos para o mesmo período de referência, no cenário 20C3M. Para a caracterização climática atual,foram utilizados dadosda série de 1982-2011.Após a seleção dos MCGs, foi aplicada a técnica de downscaling dos dados obtendo as anomalias de cada variável para o ano de 2050 no cenário pessimista A2, sendo estas anomalias acopladas aos dados observados para o século XX no ES na resolução espacial de 1 km. Para precipitação anual,o menor erro obtido foi do Multimodel realizado entre os cinco melhores modelos (GISS E-R, ECHO-G, ECHAM5-OM, MRI-CGCM2.3.2, MIROC3.2 medres). Para temperatura média do ar, o modelo MRI-CGCM2.3.2 foi selecionado como o de melhor desempenho com menor valor de bias e menor valor da raiz do erro médio quadrático (RMSE). As projeções geradas por esses MCGsapontam redução na precipitação mensal, e aumento da temperatura média do ar de até 2,1ºC. Com isso, a deficiência hídrica anual no estado tende a aumentar na maioria das regiões. Nesse cenário, todas as oito espécies florestais sofrerão redução de área apta ao seu cultivono estado, sendo que a Tecaé a espécie a sofrer menor impacto, ePupunha e Cedro são as que mais sofrerão alteração na aptidão agroclimática. As espécies Pupunha, Cedro, Teca, Nim e o Pinus caribaea apresentam maior percentual de troca entre classes, indicando o surgimento de novas áreas aptascom as mudanças climáticas globais. Palavras chave: IPCC. Modelos Climáticos Globais. Downscaling. Aptidão agroclimática. / This work objective to evaluate the impact of climate change on suitable to the cultivation of teak forest species, peach palm, Neem Indian, Australian cedar, Pinus elliottii, Pinus caribaea, Pinus taeda and Pinus oocarpa in the state of Espírito Santo (ES) areas. The global circulation model (GCM) of the IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) with better performance in simulating the climate in ES was selected, based on statistical criteria considering the observed data for the state in the 20th century (from 1971 to 1999 for rainfall and 1977-1999 for temperature), and the simulation results from models for the same period, the scenario 20C3M. Data were used from the series of 1982-2011 to the current climate characterization. After selecting the MCG's the technique of downscaling data was applied obtaining the anomalies of each variable for the year 2050 in the pessimistic scenario A2, these anomalies were coupled to the observed data for the 20th century in the ES, the spatial resolution of 1 km. For annual precipitation, the lowest error was obtained from the Multimodel held among the top five models (GISS ER, ECHO -G, ECHAM5 - OM, MRI - CGCM2.3.2, MIROC3.2 medres). For mean air temperature MRI - CGCM2.3.2 model was selected as the best performance with lower value bias and a lower root mean square error (RMSE). The forecasts generated by these MCG's point reduction in monthly precipitation and increased mean air temperature of up to 2.1 ºC. Thus, the annual water deficit in the state tends to increase in most regions. In this scenario, all eight tree species able to undergo reduction state in the cultivation area, and the Teak is the species suffer less impact and Pupunha and cedar are those suffer most change in agro-climatic suitability.The Pupunha, Cedar, Teak, Neem and Pinus caribaea species showed the highest percentage of exchange between classes, indicating the emergence of new suitable areas with global climate change.

Made available in DSpace on 2016-08-29T15:36:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_4053_.pdf: 3212989 bytes, checksum: a465cb7680078a4edb0e33c768805550 (MD5) Previous issue date: 2010-07-22 / OLIVEIRA, João Paulo Bestete de, M.Sc., Universidade Federal do Espírito Santo, julho de 2010. Potencial impacto das mudanças climáticas nas perdas de solo e água na microbacia do córrego Jaqueira, Alegre - ES. Orientador: Roberto Cecílio Avelino. Co-orientador: Alexandre Cândido Xavier. O controle do processo erosivo requer o entendimento das interações complexas entre os processos químicos e físicos do solo, além dos hidrológicos e meteorológicos. Diversos modelos matemáticos vêm sendo desenvolvidos e aperfeiçoados com o objetivo de prever a magnitude das perdas de solo por erosão, como o Water Erosion Prediction Project (WEPP). O potencial das mudanças climáticas globais projetadas em aumentar o risco de erosão do solo, com as conseqüências ambientais relacionadas, é claro, mas o real dano ainda não é conhecido e precisa ser avaliado. Objetivou-se com este trabalho avaliar o impacto das mudanças climáticas globais sobre as perdas potenciais de solo e água em microbacia hidrográfica no Espírito Santo. Para tanto, realizaram-se caracterizações climáticas e físicas da área da microbacia do córrego Jaqueira, localizada no município de Alegre-ES, bem como a criação dos arquivos de entrada do modelo WEPP (clima, solo, uso e manejo do solo e topografia). Posteriormente, foram simulados os cenários climáticos futuros através dos valores dos desvios esperados para os elementos climáticos (precipitação, radiação solar, temperaturas máximas e mínimas), de acordo com o modelo climático global HadCM3. Por fim, aplicou-se o modelo para a predição das perdas de solo e água através da integração dos softwares GeoWEPP, TOPAZ e ArcView, para a condição climática atual e referentes a diferentes time-slices (2020, 2050 e 2080) e cenários de emissões (A2 e B2). Os resultados obtidos permitiram concluir que: as perdas médias atuais simuladas na microbacia do córrego Jaqueira são de 52,9 mm ano-1 para o escoamento superficial e de 17,5 t ha-1 ano-1; no cenário atual as áreas que apresentaram maiores perdas foram regeneração secundária e pastagem natural; a encosta 3, por possuir maior declividade média influencia a cobertura vegetal; há previsão, em 2020 A2, 2020 B2 e 2050 B2, de aumento do escoamento superficial e da taxa de perda de solo, quando esperado aumento da precipitação; há previsão, em 2050 A2, 2080 A2 e 2080 B2, de diminuição do escoamento superficial e da taxa de perda de solo, mesmo quando esperado aumento da precipitação.