ABSTRACT The Brazilian Scientific Mobility Program - Science without Borders (SwB) - saw the concession of over 101 thousand scholarships for Brazilian STEM students and education professionals to attend universities worldwide. As the first phase of this program ends, it is time to take a first look at its impacts, mainly on the undergraduate student body (79% of total scholarships implemented). Benefits included a 6-month language course (optional), a one year undergraduate course and optional 2 month internship in a university, government laboratory or technology company. Positive impacts have been seen on entrance into post-graduate programs (>20% of SwB students compared to <5% of the overall student body of similar fields), as well as high representation of lower income families (>50% from families with less than 6 minimum wages per month). The impact of the program will need to be evaluated over the next years, but innovation on the part of the students is already apparent. Any new SwB program needs to take into account the lessons learned from this first experience and therefore recommendations are presented.

A floresta tropical amazônica está sendo substituída por pastagens e lavouras, mas quando essas áreas são abandonadas após um período de uso agrícola, muitas vezes ocorre o recrescimento de uma floresta secundária. Pesquisas sugerem que esta floresta secundária é limitada pelo clima e pela disponibilidade de nutrientes e, usando um modelo acoplado biosfera-atmosfera, investigamos os padrões do recrescimento da floresta amazônica após um evento de desmatamento total, considerando diferentes tipos de estresse nutricional. Os resultados sugerem que ao longo de um período de recrescimento de 50 anos, a redução da precipitação causada pelo desmatamento em grande escala não foi suficiente para impedir o recrescimento da floresta secundária, mas essa diminuição da precipitação combinada a uma limitação de nutrientes, devido ao desmatamento e ao uso frequente do fogo, impediu a regeneração da floresta na região central e sul da Amazônia, levando a um processo de savanização. Estes resultados são preocupantes, pois o norte do Mato Grosso tem a maior taxa de desmatamento na Amazônia. A baixa resiliência da floresta sob estresse nutricional indica que uma perturbação de grande escala poderia expandir a área adequada para lavouras, acelerando o desaparecimento da floresta.

Amazon tropical forests are being replaced by pasturelands and croplands, but they sometimes revert to regrowth forest when abandoned after a period of agricultural use. Research suggests that this secondary regrowth is limited by climate and nutrient availability and, using a coupled biosphere-atmosphere model, we investigated patterns in the regrowth of the Amazon rainforest after a full deforestation event, considering different types of nutrient stress. We found that, over a 50 year regrowth period, the reduction of precipitation caused by large-scale deforestation was not sufficient to prevent secondary forest regrowth, but this decrease in precipitation combined with nutrient limitation, due to logging and frequent fires, did indeed prevent forest regrowth in central and southern Amazonia, leading to a savannization. These results are concerning, as the northern Mato Grosso region has the highest clearing rate in Amazonia. The low resilience of the forest under nutrient stress indicates that a large scale disturbance could greatly expand the area suitable for cropland, accelerating forest disappearance.

Este artigo discute caminhos para conciliar os objetivos do desenvolvimento das Nações Unidas para o milênio (United Nations Millennium Development Goals) com sustentabilidade ambiental em níveis regionais e globais. Os autores argumentam que o desenvolvimento e melhor uso do conhecimento, com relevantes aspectos que facilitam a sustentabilidade, é crucial e que isto demanda investimentos na capacitação científica/tecnológica, fundamentalmente nas regiões menos desenvolvidas do mundo. É essencial também uma forte integração da tecnologia com a criação do conhecimento de alto nível e a estruturação de uma política pró-desenvolvimento que incluiria a criação de centros de excelência nas regiões em desenvolvimento do mundo, as quais efetivamente produziriam pesquisas de alta qualidade com foco e aplicabilidade direta para questões regionais, com potencial efetivo de influenciar diretamente nas decisões políticas e práticas com relação às mudanças ambientais e ao manejo sustentável dos recursos naturais. Os autores argumentam também que estes centros de excelência são um primeiro passo necessário para uma transformação a partir da sociedade em direção à sustentabilidade ambiental, e que estes centros devem contribuir ao desenho de caminhos inovadores na compreensão, utilização e valorização de serviços ambientais prestados pelos ecossistemas.

This paper discusses ways to reconcile the United Nations Millennium Development Goals with environmental sustainability at the national and international levels. The authors argue that development and better use of sustainability relevant knowledge is key, and that this requires capacity building globally, and especially in the less developed regions of the world. Also essential is stronger integration of high-quality knowledge creation and technology-and policy-development, including, importantly, the creation of centers of excellence in developing regions which effectively use and produce applications-directed high quality research and bring it to bear on decision making and practices related to environmental change and sustainable management of natural resources. The authors argue that Southern centers of excellence are a necessary first step for bottom-up societal transformation towards sustainability, and that such centers must help design innovative ways to assess and place value on ecosystem services.

Elaborou-se um novo mapa global de vegetação natural naresolução horizontal de 1 grau para uso em modelos climáticos de circulação geral. Utilizou-se a classificação de vegetação de Dorman e Sellers com a inclusão de um novo bioma: floresta tropical estacional, que compreende as florestas tropicais decíduas e semidecíduas. Para este novo tipo de bioma, apresentaram-se os valores de parâmetros biogeofísicos domodelo de processos à superfície SSiB. Sob essa nova classificação de vegetação, obteve-se um mapa de consenso entre dois mapas globais de vegetação natural amplamente utilizados em estudos climáticos. Mostrou-se que esses dois mapas alocam biomas diferentes em cerca de 1/3 dos pontos de grade continentais. Para obter um novo mapa global de vegetação natural, as áreas de não-consenso foram preenchidas utilizando-se um conjunto de mais de 100 mapas regionais disponíveis na Internet. Para minimizar os riscos de se usar informação de baixa qualidade, os mapas regionais foram obtidos de sítios confiáveis da Internet, e o procedimento de preenchimento baseou-se no consenso entre vários mapas regionais obtidos de fontes independentes. Elaborou-se o novo mapa de modo a reproduzir em grande escala a distribuição dos principais tipos de vegetação (uma vez que se pauta em dois mapas globais de vegetação natural confiáveis) e também detalhes regionais (uma vez que se baseia em consenso de mapas regionais) com precisão.

We developed a new world natural vegetation map at 1 degree horizontal resolution for use in global climate models. We used the Dorman and Sellers vegetation classification with inclusion of a new biome: tropical seasonal forest, which refers to both deciduous and semi-deciduous tropical forests. SSiB biogeophysical parameters values for this new biome type are presented. Under this new vegetation classification we obtained a consensus map between two global natural vegetation maps widely used in climate studies. We found that these two maps assign different biomes in ca. 1/3 of the continental grid points. To obtain a new global natural vegetation map, non-consensus areas were filled according to regional consensus based on more than 100 regional maps available on the internet. To minimize the risk of using poor quality information, the regional maps were obtained from reliable internet sources, and the filling procedure was based on the consensus among several regional maps obtained from independent sources. The new map was designed to reproduce accurately both the large-scale distribution of the main vegetation types (as it builds on two reliable global natural vegetation maps) and the regional details (as it is based on the consensus of regional maps).

GLOBALMENTE, a biota terrestre é um sumidouro significativo de dióxido de carbono (CO2) atmosférico. Estudos recentes do IPCC para a década de 1990 estimam a biota terrestre com sendo um sumidouro líquido de aproximadamente 1,4 gigatonelada de carbono por ano (assimilação líquida pela biota terrestre menos as emissões devidas às mudanças dos usos da terra). É provável que a maior parte desse suposto sumidouro aconteça nas florestas das latitudes médias e dos trópicos. Estudos do ciclo do carbono do Experimento LBA estão mostrando que as florestas não-perturbadas da Amazônia comportam-se com um forte sumidouro de carbono, com taxas na faixa de 1 a 7 toneladas por hectare por ano, ao passo que as áreas inundadas e os rios podem estar agindo como fonte de carbono de até 1,2 tonelada por hectare por ano. O desmatamento e a queima de biomassa representam uma emissão líquida de aproximadamente 0,2 gigatonelada de carbono por ano na Amazônia brasileira. Ainda que se leve em conta as grandes incertezas existentes sobre essas medidas, o balanço das evidências observacionais aponta para a possibilidade de que as florestas tropicais da América do Sul estejam funcionando como sumidouros de carbono da atmosfera.

GLOBALLY, the terrestrial biota acts as a significant carbon sink for atmospheric carbon dioxide (CO2). The most recent estimate from IPCC for the 1990's puts the terrestrial biota at a net sink of 1.4 gigaton of carbon per year (net carbon uptake by the biota minus emissions from land use changes). It is likely that most of this presumed sink takes place in mid-latitude and tropical forests. Carbon cycle studies in the LBA Experiment indicate that the undisturbed forest of Amazonia may be a strong sink of carbon, at rates from 1 to 7 tons per hectare per year, whereas the wetlands may act as a source of carbon into the atmosphere of up to 1.2 ton per hectare per year. Deforestation and biomass burning in Brazilian Amazonia alone account for a net carbon dioxide emission of about 0,2 gigaton of carbon per year. Notwithstanding the still large uncertainties of these estimates, the balance of observational evidence points to the possibility that the tropical forests of South America function as a sink of carbon from the atmosphere.

As estações automáticas do Projeto ABRACOS instaladas na Amazônia Ocidental forneceram os dados horários de precipitação em áreas de pastagem e floresta, durante o trimestre mais chuvoso (j/f/m) no período de 1992 a 1995. A variabilidade diária de precipitação maior que 1 mm h1 mostrou uma frequência relativa de 6,7% dos casos às 14 horas local (hl) na pastagem e 5,7% às 16 hl na floresta. O período da tarde (13-18 hl) registra acima de 30% dos eventos de precipitação em ambos os sítios. Há uma boa regularidade na distribuição horária dos eventos, principalmente na floresta. Para as precipitações maiores que 10 mm h1, existe uma concentração dos casos no final da tarde. Na pastagem 12,3%, e na floresta 11,5% dos eventos ocorrem às 18 hl. O intervalo entre 7-18 hl detém 64,9% dos casos na pastagem, e 57,7% na floresta. Do total de eventos de precipitação, 14% são maiores que 10 mm h1, tanto na floresta como na pastagem. Comparando-se o total de chuva ocorrido nas áreas de floresta e pastagem, o volume precipitado na floresta é cerca de 28% em média superior ao da pastagem.

Measurements of hourly rainfall were made with an automatic weather station in ABRACOS Project sites of pasture and forest in the Amazonia rainforest between 1992-1995 in the rainy season (jan/feb/mar). Daily variability of rainfall higher than 1mm h-1 showed a relative frequency of 6.7% at 14 local time (LT) on the pasture site, and 5.7% at 16 LT to the forest. The afternoon period (13-18 LT) registered above 30% of rainfall events in the forest and pasture To rainfall higher than 10mm h-1, there is an evening concentration, 12.3% of events in the pastureland, and 11.5% on the forest occurred at 18 LT. The period between 7-18 LT concentrate 64.9% of events on the pastureland and 57.7% on the forest. Of the total rainfall events, 14% are higher than 10 mm h-1, in the both sites. The comparison of the total rainfall measured in sites showed on average values 28% higher on the forest than pasture.

Este trabalho busca apresentar, de uma maneira compacta, os principais resultados científicos já alcançados pela comunidade brasileira e mundial sobre pesquisas na Amazônia. Aborda-se o paleoclima da região, bem como as características atuais, em termos de temperatura do ar e da distribuição de chuvas. São discutidos os principais sistemas atmosféricos atuantes na região, tais como linhas de instabilidade, brisa fluvial, teleconexões com El-Niño, interação com sistemas frontais no sul do país, friagens, além da variabilidade do clima nas escalas interanuais e de longo-prazo. Tendo em vista as altas taxas de desmatamento em algumas partes da Amazônia, são discutidos as principais modificações microclimáticas e resultados obtidos por simulações numéricas devido à substituição de floresta tropical por áreas de pastagens. Finalizando, é apresentado um resumo dos vários experimentos micrometeorológicos que ocorreram na Amazônia nas últimas duas décadas.

This paper describes recent research on some climatic aspects of Amazonia. It describes the paleoclimate, characteristics of the present patterns of air temperature and rainfall distribution, together with results from field observations of atmospheric phenomena (squall lines, the Bolivian upper-tropospheric high, river breezes, relations with El Niño, interactions with polar fronts and convection processes, cold spells, inter-annual and longer-term variability). Since deforestation is proceeding rapidly in Amazonia, the paper describes the principal changes in microclimate that result from it and the results of numeric simulations in which tropical forest is replaced by pasture. The paper concludes with a summary of micrometeorological studies conducted in Amazônia over the last two decades.