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.

O objetivo deste trabalho foi testar o classificador "árvore de decisão", em dados provenientes de sensores orbitais, para identificar área plantada com cana-de-açúcar, em diferentes épocas de plantio na Fazenda Boa Fé, localizada no Triângulo Mineiro, mais especificamente no município de Conquista, Minas Gerais. Acoplaram-se técnicas de Sensoriamento Remoto (SR) em um módulo de Sistema de Informação Geográfica (SIG), permitindo uma análise temporal do uso e ocupação do solo, especialmente com vistas a identificar e a monitorar as áreas agrícolas. Com base no cálculo do viés médio (VM), o presente estudo mostrou que, em áreas de cana-de-açúcar, onde a irrigação é frequente e ocorrem chuvas significativas que antecedem a passagem do satélite Landsat-5, os valores foram ligeiramente subestimados, com valor deste indicador de -0,13 ha. Foi verificado, também, que os valores de NDVI mais altos proporcionaram uma leve superestimativa dos resultados, com valores de viés médio variando de 0,04 a 0,23 ha. Conforme os resultados, o classificador árvore de decisão apresentou um grande potencial para o mapeamento das áreas cultivadas com cana-de-açúcar.

This study was carried out to test the "decision tree" classifier via remote sensing (RS), to identify planted areas with sugarcane, at different planting dates in Boa Fé, located in the Triângulo Mineiro, more specifically in the town of Conquista, Minas Gerais, Brazil. RS techniques, integrated into a Geographic Information System (GIS), allow a temporal analysis of land use and occupation, especially in order to identify and monitor agricultural areas. Based on the calculation of mean bias (VM), this study showed that in areas of sugarcane, where irrigation is frequent and significant rainfall occurring prior to the passage of Landsat-5, the estimated values were slightly underestimated, with the value of this indicator equal to -0.13 ha. It was also verified that the highest values of NDVI provided a slight overestimation of the results, with values of mean bias of 0.04 to 0.23 ha. According to the results, the decision tree classifier had a great potential for mapping the areas cultivated with sugar cane.

A informação precisa do albedo superficial é essencial para a modelagem climática, especialmente para regiões, tais como a Amazônia, onde a resposta da circulação atmosférica regional às mudanças do albedo superficial é forte. Estudos preliminares têm indicado que os modelos ainda não são capazes de reproduzir corretamente os detalhes da variação sazonal do albedo superficial. Portanto, investigou-se o papel do molhamento foliar sobre o albedo simulado de uma floresta tropical por meio da modificação do código de transferência radiativa no dossel do IBIS para incorporar os efeitos do molhamento do dossel sobre a refletância da vegetação. Neste estudo, procederamse simulações usando três versões do modelo superfície terrestre/ ecossistema IBIS: a versão padrão, a mesma versão recalibrada para ajustar aos dados de albedo de florestas tropicais e, uma versão modificada que incorpora os efeitos do molhamento do dossel sobre o albedo superficial, para três sítios da floresta amazônica em escalas horária e mensal. Os resultados demonstraram que, em escala horária, a incorporação do molhamento do dossel sobre os cálculos de transferência radiativa melhora substancialmente os resultados simulados, enquanto que, em escala mensal, essas mudanças não modificam substancialmente o albedo simulado.

Accurate information on surface albedo is essential for climate modelling, especially for regions such as Amazonia, where the response of the regional atmospheric circulation to the changes on surface albedo is strong. Previous studies have indicated that models are still unable to correctly reproduce details of the seasonal variation of surface albedo. Therefore, it was investigated the role of canopy wetness on the simulated albedo of a tropical rainforest by modifying the IBIS canopy radiation transfer code to incorporate the effects of canopy wetness on the vegetation reflectance. In this study, simulations were run using three versions of the land surface/ecosystem model IBIS: the standard version, the same version recalibrated to fit the data of albedo on tropical rainforests and a modified version that incorporates the effects of canopy wetness on surface albedo, for three sites in the Amazon forest at hourly and monthly scales. The results demonstrated that, at the hourly time scale, the incorporation of canopy wetness on the calculations of radiative transfer substantially improves the simulations results, whereas at the monthly scale these changes do not substantially modify the simulated albedo.

Este estudo avalia a sensibilidade do albedo da superfície pelo Simulador Integrado da Biosfera (IBIS) a um conjunto de parâmetros que representam algumas propriedades arquitetônicas e óticas do dossel da floresta tropical Amazônica. Os parâmetros testados neste estudo são a orientação e refletância das folhas do dossel superior e inferior nas bandas espectrais do visível (VIS) e infravermelho próximo (NIR). Os resultados são avaliados contra observações feitas no sítio K34 pertencente ao Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia (INPA) na Reserva Biológica de Cuieiras. A análise de sensibilidade indica uma forte resposta aos parâmetros de orientação das folhas do dossel superior (x up ) e à refletância na banda do infravermelho próximo (pNIR,up), uma menor sensibilidade à refletância na banda espectral do visível (pVISup) e nenhuma sensibilidade aos parâmetros da parte inferior do dossel, o que é consistente com a estrutura do dossel. A combinação de parâmetros que minimizaram a raiz do erro quadrado médio e o erro relativo médio são Xup= 0, 86, pVISup = 0, 062 e pNIR,up = 0, 275. As parametrizações realizadas resultaram em simulações bem sucedidas do albedo de floresta tropical pelo IBIS, indicando seu potencial para simular a transferência radiativa do dossel para bandas espectrais estreitas, permitindo a comparação com produtos de sensoriamento remoto.

This study evaluates the sensitivity of the surface albedo simulated by the Integrated Biosphere Simulator (IBIS) to a set of Amazonian tropical rainforest canopy architectural and optical parameters. The parameters tested in this study are the orientation and reflectance of the leaves of upper and lower canopies in the visible (VIS) and near-infrared (NIR) spectral bands. The results are evaluated against albedo measurements taken above the K34 site at the INPA (Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia) Cuieiras Biological Reserve. The sensitivity analysis indicates a strong response to the upper canopy leaves orientation (x up) and to the reflectivity in the near-infrared spectral band (rNIR,up), a smaller sensitivity to the reflectivity in the visible spectral band (rVIS,up) and no sensitivity at all to the lower canopy parameters, which is consistent with the canopy structure. The combination of parameters that minimized the Root Mean Square Error and mean relative error are Xup = 0.86, rVIS,up = 0.062 and rNIR,up = 0.275. The parameterizations performed resulted in successful simulations of tropical rainforest albedo by IBIS, indicating its potential to simulate the canopy radiative transfer for narrow spectral bands and permitting close comparison with remote sensing products.