Mudanças climáticas no cerrado brasileiro : suas origens e impactos para biodiversidade

Abstract

As mudanças climáticas representam o maior desafio da humanidade no século XXI, especialmente no que concerne a conciliação entre a demanda crescente por alimentos e energia com a conservação dos ecossistemas. O Cerrado brasileiro, segunda maior ecorregião da América do Sul, é reconhecido como um hotspot global de biodiversidade e também como um grande centro de produção de grãos, de proteína animal e de energia hidroelétrica. Esta tese de doutorado investiga a origem e a extensão das mudanças climáticas que atualmente já afetam esta ecorregião, bem como seus potenciais impactos para biodiversidade. Este documento é composto por cinco capítulos, onde os principais resultados são apresentados em três artigos científicos. O primeiro artigo demonstra de que maneiro o Cerrado está se tornando mais quente e mais seco. A gigantesca conversão de vegetação nativa em lavouras e pastagens desempenham um papel central na redução da evapotranspiração durante a estação seca, levando a um pronunciado aquecimento e redução da umidade relativa. O segundo artigo descreve uma significativa redução da precipitação pluvial e da frequência de dias chuvosos nos setores norte e central do Cerrado para todos os períodos do ano exceto para início da estação seca. Os resultados indicam uma clara tendência de prolongamento e intensificação da estação seca, causando amplos impactos socioambientais que transcendem os limites do Cerrado. Estas descobertas estão associadas com a intensificação do Anticiclone Subtropical do Atlântico Sul, que vem alterando a circulação atmosférica e aumentando a subsidência na região. O terceiro artigo revisa a mudança climática no Cerrado e projeta os possíveis impactos em diferentes grupos taxonômicos da biodiversidade terrestre. Ao longo dos últimos cinco mil anos, a grande previsibilidade da temperatura e do regime pluviométrico moldaram as estratégias de história de vida e a estrutura das comunidades. As mudanças climáticas estão agora remodelando as comunidades ecológicas, levando à homogeneização biótica. O impacto da mudança climática na sociedade e na biodiversidade já são amplos, e sua mitigação irá demandar a substituição do atual modelo de produção agropecuária no Cerrado por práticas mais sustentáveis.

Climate change represents the greatest challenge for humanity in the 21st century, especially concerning the need to reconcile increased food and energy production with the conservation of ecosystems. The Brazilian Cerrado, the second-largest ecoregion in South America, is recognized as a global biodiversity hotspot and a great center for grain, animal protein, and hydroelectric power production. This doctoral thesis investigates the origin and extent of climate change currently affecting this ecoregion, as well as its potential impacts on biodiversity. This document consists of five chapters, with the key findings presented across three scientific papers. The first paper demonstrated that the Cerrado is becoming significantly hotter and drier. The massive conversion of native vegetation to pasture and cropland plays a key role in driving regional climate change by reducing evapotranspiration during the dry season, leading to pronounced warming and decreased relative humidity. The second article described a significant reduction in rainfall and frequency of rainy days in the northern and central Cerrado regions for all periods except at the beginning of the dry season. Our results indicate a clear trend of dry season lengthening and intensification, resulting in widespread environmental and social impacts that transcend the Cerrado boundaries. These findings are associated with the intensification of the South Atlantic Subtropical Anticyclone, which has been shifting atmospheric circulation and raising regional subsidence. The third article reviews the climate change in the Cerrado and projects possible impacts on different taxonomic groups of terrestrial biodiversity. Over the past 5,000 years, the Cerrado’s predictable temperature and water cycles shaped species' life history strategies and community structure. Climate change is now reshaping ecological communities, leading to biotic homogenization. The impacts of climate change on society and biodiversity are already wide, and its mitigation will require the replacement of the current agricultural production model in the Cerrado by more sustainable practices.