Análise do conteúdo de oxigênio hidrogênio (δ18O, δD) na precipitação sobre a Bacia Amazônica de 2013 a 2017

Abstract

A Floresta Amazônica é o maior bioma tropical do mundo e o clima de sua região afeta não só as áreas vizinhas, mas o mundo todo. Alterações nesta climatologia tem sido investigadas por diversos pesquisadores em diferentes períodos utilizando parâmetros climáticos como temperatura e precipitação. Além destes parâmetros um fator de importância no entendimento desta região é o comportamento dos isótopos estáveis (δ18O e δD) na precipitação. A precipitação na Amazônia é, em grande parte, formada por evapotranspiração da própria floresta. O avanço do desmatamento nos limites da floresta tem substituído a floresta nativa tropical por campos de pastagem ou áreas de plantio. Devido à importância desta reciclagem de água pela evapotranspiração no balanço hídrico da região, muitos pesquisadores tem estudado a influencia destas mudanças da biota no clima e, em particular, na precipitação em vastas áreas da bacia. Este trabalho pretende comparar os resultados das analises de δ18O, δD e excesso de deutério (d) das amostras de seis cidades da região amazônica (Belém, Coari, Manaus, Itacoatiara, Porto Velho e Tefé) durante o período de 2013 a 2017, com os valores dos parâmetros climáticos de temperatura e precipitação. As amostras foram analisadas por Espectroscopia Por Tempo de Decaimento em Cavidade no espectrômetro de massa PICARRO L2130i localizado no laboratório de glacioquímica do CPC (Centro Polar e Climático) no IGEO da UFRGS. Os resultados encontrados mostraram uma forte correlação entre os parâmetros climáticos e o δ18O e δD, reforçando a ideia de que o clima amazônico é fortemente dependente das suas fontes de umidade (oceano e floresta). Nas cidades de Itacoatiara, Manaus e Tefé a precipitação resultou em uma correlação inversa forte (ρ entre -0,75 e -0,85), enquanto Belém e Porto Velho tiveram uma correlação inversa fraca (ρ entre -0,18 e -0,39). A temperatura máxima resultou em uma correlação positiva forte a muito forte para a região central e oeste nas cidades de Coari, Manaus, Tefé, Porto Velho e Itacoatiara (ρ entre -0,68 e -0,93), e fraca para a cidade de Belém, região leste da bacia amazônica (ρ = 0,28). A anomalia na cidade de Coari foi interpretada como o resultado de uma fonte diferente de umidade originada no Lago Coari.

The Amazon Rainforest is the largest tropical biome in the world and the climate of it's region affects not only the surrounding areas but the whole world. Alterations in this climatology have been investigated by several researchers in different periods using climatic parameters such as temperature and precipitation. Besides these parameters an important factor in the understanding of this region is the behavior of the heavy stable isotopes (δ18O and δD) in the precipitation. Precipitation in the Amazon is largely formed by evapotranspiration of the forest itself. The advance of deforestation at the edge of the forest has replaced the native tropical forest with pasture fields or planting areas. Due to the importance of this water recycling by evapotranspiration in the water balance of the region, many researchers have studied the influence of these biota changes on the climate and, in particular, the precipitation in vast areas of the basin. This work intends to compare the results of the δ18O, δD and deuterium excess (d) analyzes of samples from six cities of the Amazon region (Belém, Coari, Manaus, Itacoatiara, Porto Velho and Tefé) during the period from 2013 to 2017, with the values of the climatic parameters of temperature and precipitation. Samples were analyzed by Cavity Decay Time Spectroscopy on the PICARRO L2130i mass spectrometer located at the glacial chemistry laboratory CPC (Polar and Climatic Center) at IGEO, UFRGS. The results showed a strong correlation between the climatic parameters and the δ18O and δD, reinforcing the idea that the Amazon climate is strongly dependent on its sources of moisture (ocean and forest). In the cities of Itacoatiara, Manaus and Tefé precipitation resulted in a strong inverse correlation (ρ between -0.75 and -0.85), while Belém and Porto Velho had a weak inverse correlation (ρ between -0.18 and -0.39 ). The maximum temperature resulted in a strong to very strong positive correlation for the central and western regions in the cities of Coari, Manaus, Tefé, Porto Velho and Itacoatiara (ρ between -0.68 and -0.93), and weak for the city of Belém, east region of the Amazon basin (ρ = 0.28). The anomaly in the city of Coari was interpreted as the result of a different humidity source originated from the Coari Lake.