Com a missão de observar e coletar informações sobre a caatinga, único bioma exclusivamente brasileiro, foi criado o Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia (INCT) Observatório Nacional da Dinâmica da Água e do Carbono no Bioma da Caatinga (OndaCBC). O centro é a mais nova rede multidisciplinar de pesquisa do Nordeste e irá contribuir para auxiliar na preservação do clima do planeta, desenvolvendo pesquisas experimentais em dinâmica de água e carbono no semiárido brasileiro. O INCT recebeu recursos da ordem de R$ 1,8 milhão do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), agência do Ministério da Ciência, Tecnologia, Inovações e Comunicações (MCTIC).

A rede é composta por pesquisadores nacionais e internacionais que atuam em Pernambuco, Paraíba e Rio Grande do Norte. O objetivo é reunir estudos já existentes sobre o assunto e organizar novos grupos de pesquisa nas instituições parceiras para conduzir estudos de longo prazo em escala regional, sistematizar o conhecimento, formar recursos humanos, além de subsidiar a formulação de políticas públicas para apoiar a adaptação dos sistemas de uso da terra à variabilidade climática da região.

“Sabe-se que as mudanças climáticas irão afetar os fluxos de energia, vapor d´água e gás carbônico entre os ecossistemas e a atmosfera. Contudo, ainda existe uma falta de informações detalhadas caracterizando essas trocas entre a atmosfera e alguns ecossistemas de regiões tropicais, como a caatinga e as pastagens. Fica evidente que serão necessárias ações que viabilizem a adaptação a essas condições futuras”, explica o coordenador do OndaCBC e professor da Universidade Federal de Pernambuco (UFPE), Antonio Celso Antonino.

Segundo o pesquisador, os balanços de água e de energia são cruciais para o entendimento dos processos ecológicos relacionados com o sequestro de carbono em ecossistemas terrestres. Muitos processos importantes que ocorrem nos ecossistemas, como a fotossíntese da flora e a produtividade da vegetação, estão associados às trocas de água e de energia. A adaptação dos sistemas de produção agropecuária para enfrentar a variabilidade climática futura requer, antes de tudo, um conhecimento detalhado sobre o estado atual e o funcionamento desses sistemas no presente.

“Para os agroecossistemas do Nordeste, com ênfase no bioma caatinga, esse conhecimento é ainda muito limitado devido ao pouco avanço das pesquisas dessa natureza nessa região. O desenvolvimento de sistemas agropecuários mais produtivos e sustentáveis é um enorme desafio, principalmente perante os potenciais impactos das mudanças climáticas projetadas para o futuro. Particularmente, as regiões áridas e semiáridas são mais vulneráveis aos impactos das mudanças no clima e devem sofrer redução na disponibilidade de recursos hídricos e aumento na sua área. No Brasil, a região semiárida do Nordeste é mais exposta aos riscos da variabilidade. Além disso, o semiárido do Nordeste brasileiro é o mais populoso do planeta”, alerta.

Trajetória

Ao longo dos últimos anos as equipes de pesquisadores têm desenvolvido estudos sobre a dinâmica da água, carbono e nutrientes em ecossistemas e regiões que são representativas das principais condições edafoclimáticas (relação planta-solo-clima para plantio) da caatinga. Nessas pesquisas foram implantadas áreas experimentais de longo prazo em vários locais ao longo do bioma. Além de pesquisas experimentais, são desenvolvidas, também, atividades de modelagem hidrológica, climática, de fluxos de água e de ciclagem biogeoquímica.

“O novo que estamos fazendo é a pesquisa em rede, a união desses grupos de pesquisas no INCT OndaCBC. É uma iniciativa pioneira e importante para a região e para o país em função da grande lacuna nos dados para as estimativas dos estoques de carbono e nitrogênio e das emissões e remoções de gases de efeito estufa no bioma caatinga”, afirma Antonino.

Os pesquisadores também pretendem verificar os modelos das mudanças no uso da terra, analisar as estimativas sobre a conversão da caatinga em pastagens e áreas agrícolas, o efeito nos fluxos de gás carbônico e o nível de evapotranspiração (perda de água do solo para atmosfera a partir da evaporação), que são processos importantes para o entendimento de como ocorre a emissão e o sequestro de carbono e o respectivo impacto na modelagem dos efeitos das mudanças climáticas na região.

“O OndaCBC contribuirá no aprimoramento de estimativas relativas à mudança no uso da terra, como conversão da caatinga em pastagens e/ou áreas agrícolas e seu efeito nos fluxos de gás carbônico, de água e de energia, processos cruciais para o entendimento de como ocorrem o sequestro ou emissão de carbono nesse bioma e os fluxos de água para reservatórios. Estas ações contribuirão para uma modelagem mais eficiente dos efeitos das mudanças climáticas na caatinga, subsidiando as atividades previstas nos planos estaduais para o enfrentamento das mudanças climáticas, nos arranjos produtivos locais [APLs] e nos programas estaduais de Combate à Desertificação e Mitigação dos Efeitos da Seca [PAE] e no Inventário Nacional de Emissões e Remoções de Gases de Efeito Estufa”, explica o coordenador.

Tecnologia

A pesquisa utiliza torres de medidas que estão instaladas nos municípios pernambucanos de Garanhuns, Serra Talhada e Petrolina. Os pesquisadores pretendem avaliar a dinâmica da água e de carbono no sistema solo-caatinga-atmosfera e os fluxos de água, energia e gás carbônico na interface desse sistema nos três estados estudados: Pernambuco, Paraíba e Rio Grande do Norte; e também compreender os diferentes fatores ambientais que regulam a fixação biológica de nitrogênio nas principais culturas de interesse econômico e vegetação nativa da caatinga.

Cada torre reúne diferentes equipamentos: um anemômetro sônico (instrumento que mede a velocidade do vento) e um sistema que determina a concentração dos gases por infravermelho. A energia para alimentar esses sistemas vem de baterias com painéis solares.

“Tecnologias modernas vêm sendo empregadas no desenvolvimento do projeto, como a microtomografia computadorizada de raios-x, o radar geológico e o método da covariância dos vórtices turbulentos para determinação dos fluxos de energia e de massa, vapor de água e gás carbônico”, detalha Antonio Celso Antonino.

As torres foram instaladas em áreas de caatinga contíguas com pasto, pois, do ponto de vista acadêmico, a ideia é poder avaliar a vegetação nativa e o pasto, que representa um uso diferente da terra. Os dados climáticos, ecohidrológicos e da ciclagem biogeoquímica de carbono são coletados nas torres a cada 15 dias.

Os planos para 2017 e próximos anos incluem a conclusão de um sistema de acesso remoto aos dados das torres de medidas, a padronização da instrumentação e análise de dados das torres, estabelecendo o número de sensores que cada uma deve ter.

“Estamos tentando um sistema para que tenhamos certo controle a distância, em tempo real, de alguns parâmetros e que possamos, em caso de problemas nas torres, fazer alguma intervenção imediata. Vamos estabelecer a maneira de coletar, tratar e calcular os fluxos de forma extremamente padronizada para que cada um possa ter as informações da rede. O objetivo é que esse INCT seja uma base importante de evolução do pesquisador e do grupo. Nossa ideia é que esse instituto não deixe de atuar nunca mais, seja permanente. Queremos criar essa sinergia, onde cada pesquisador, onde cada instituição só tenha a ganhar, a crescer”, afirma Antonino.