VIA PROGRAMA DE DOUTORADO SANDUÍCHE NO EXTERIOR (PDSE)

Discente: João Arthur Pompeu Pavanelli
Local: Centro Basco de Mudanças Climáticas (Basque Centre for Climate Change – BC3)
País Basco, Espanha
Período: agosto de 2018 a janeiro de 2019.

O estágio teve por fim a capacitação com o arcabouço de metamodelagem semântica ARIES (ARtificial Intelligence for Ecosystem Services), para modelagem espacialmente explícita de serviços ecossistêmicos. O ARIES é desenvolvido no BC3 como parte da Linha de Pesquisa de modelagem acoplada de sistemas humanos e naturais, sendo esta a integradora das outras quatro linhas do Centro, que estão voltadas à compreensão física e implicações ecológicas e sociais das mudanças climáticas. As principais atividades realizadas com esse grupo no período de estágio foram:

1) Capacitação para uso da ferramenta ARIES – Ao integrar a equipe que trabalha com desenvolvimento e aplicação da ferramenta ARIES, o processo de capacitação de seu de duas maneiras. A primeira, de caráter introdutório, foi a realização do curso “International Spring University on Ecosystem Services Modelling Course” (https://springuniversity.bc3research.org/isu-2018/), organizado pelo BC3 com carga horária de 40 horas entre 8 e 12 de outubro de 2018. Este curso foi ministrado pela equipe internacional do ARIES para participantes de diversos países da América Latina, África e Europa e possibilitou a iniciação ao uso prático da ferramenta de modelagem. Após o curso, aprofundei o conhecimento da ferramenta trabalhando diretamente com a equipe no BC3 de modo a cobrir as lacunas que não foram abordadas como, por exemplo, trabalhar a partir da interface para desenvolvimento de modelos, já que o curso abordou somente a interface para uso final dos modelos. Isso permite a customização e aplicação da ferramenta para o contexto da tese e demais contextos de interesse para aplicação em estudos de paisagens brasileiras.

2) Coleta, geração e processamento de dados – As primeiras semanas no BC3 foram dedicadas à coleta dos últimos dados geográficos faltantes, refinamento dos dados e finalmente o processamento de dados espaciais para uso no modelo. Os dados coletados durante o período de estágio foram a atualização de 2017 da Produção Agrícola Municipal (PAM) e Pesquisa Pecuária Municipal (PPM), disponibilizados pelo IBGE. Além disso, dados de uso e cobertura da terra derivados da coleção 3.0 da iniciativa MapBiomas foram disponibilizados no site da plataforma também no início do estágio. A espacialização das culturas agrícolas levantadas pelo IBGE para os últimos 30 anos em resoluções espaciais de 10 km e 1 km foi possível a partir do uso de um supercomputador cedido pelo BC3 apenas para processamento desses dados, que, junto com os mapas reprocessados de uso e cobertura da terra em 1 km, são as variáveis de entrada para a modelagem espacialmente explícita de serviços ecossistêmicos de que trata esta tese. O uso do supercomputador se justifica pela quantidade de dados, cujo processamento levou aproximadamente dois meses e necessitou de mais de 2 Tb de armazenamento e ao menos 80 Gb de memória. Os milhares de mapas gerados, que compreendem área, produtividade e produção de 62 culturas agrícolas entre 1988 e 2017 em território nacional, além de lotação de pastagens nesse período, podem subsidiar diversos estudos sobre as dinâmicas espaço-temporais da agricultura brasileira e serão disponibilizados em formato raster para uso da comunidade científica. No entanto, já estão disponíveis para aplicação de alguns modelos espacialmente explícitos no ARIES. Como produto científico imediato derivado desses dados, um artigo sobre as mudanças na disponibilidade de macro e micronutrientes para a população brasileira está em fase de redação, em parceria com cientistas do CCST/INPE e Universidade de Minnessota, nos Estados Unidos.

3) Estudo de caso – Com os dados da tese preparados para uso no ARIES, desenvolvemos no BC3 um estudo de caso sobre a polinização de culturas agrícolas, um dos serviços ecossistêmicos bastante ameaçados pela conversão de cobertura da terra e que tem impacto significativo na alimentação humana e na produção do setor agropecuário. Selecionamos uma região do Cerrado para o estudo espaço temporal e, no momento, estamos parametrizando o modelo com informações específicas sobre polinizadores para paisagens brasileiras. Este estudo resultará em um working paper a ser publicado pelo BC3 e um artigo científico em revista especializada em serviços ecossistêmicos. Este working paper foi solicitado pela equipe editorial do BC3 como forma de contribuição científica para o Centro em contrapartida da minha estância.

Discente: Leticia d’Agosto Miguel Fonseca
Local: Universidade de Oxford – Reino Unido
Período: agosto de 2018 a janeiro de 2019.

O estágio aconteceu no Departamento de Geografia da Universidade de Oxford, no laboratório de ecossistema liderado pelo pesquisador Yadvinder Malhi. O laboratório é composto aproximadamente por 10 pesquisadores de diversas áreas de formação, além de alunos de mestrado e doutorado do departamento. Durante o período, realizei duas apresentações para o grupo de pesquisa, a primeira apresentação foi ministrada no dia 04 de setembro de 2018, com o intuito de expor o tema da minha tese para o grupo, e assim, traçar as diretrizes do trabalho que seria realizado durante a minha estadia na Universidade. Ao final do período sanduíche, realizei minha segunda apresentação no dia 15 de janeiro de 2019, onde eu mostrei os resultados alcançados em parceria com meus Orientado(res) Yadvinder Malhi e Sami Rifai. Essas duas apresentações se configuraram como os capítulos 1 e 2 da tese, respectivamente. A troca de conhecimento durante as minhas apresentações foi relevante para as pesquisas em áreas alagáveis da Amazônia, pois delineamos questões científicas relacionadas à esse tema, visto que essas áreas ainda são pouco estudadas no Brasil e em outras florestas tropicais do mundo. Essa troca de informações foi extremamente importante para minha formação e também para o grupo de pesquisas em ecossistemas de Oxford.

O grupo é extremamente organizado e focado em resultados, sendo assim, reuniões quinzenais foram realizadas com meus Orientado(res), os quais me ensinaram técnicas de análise de dados envolvendo sensoriamento remoto, modelagem estatística, dados de campo e dados de torre de fluxo (trocas de carbono e água) na Amazônia. Essas técnicas foram determinantes para a finalização da tese e entendimento dos resultados, os quais foram discutidos ao longo desse período com minha orientadora no Brasil, Laura Borma. Além do trabalho focado no tema da tese, participei das dinâmicas de grupo do laboratório, onde tive a oportunidade de discutir semanalmente dois artigos científicos sobre as florestas tropicais globais, mantendo a leitura atualizada, abrangendo diferentes sítios de pesquisa. Essa dinâmica foi fundamental para entender os pontos críticos e os principais gaps dos trabalhos realizados nessas áreas.

Outra dinâmica realizada semanalmente foi à discussão de artigos em elaboração, na qual, tive a oportunidade de enviar meu primeiro artigo da tese para discussão e, portanto, melhorar a estrutura, as figuras e a escrita em inglês. Durante o “term”, período em que são ministradas aulas para os alunos de mestrado, diversos seminários foram realizados, os quais eu tive a oportunidade de participar e conversar com pesquisadores de outras Universidades do Reino Unido e da Europa, aprendendo sobre técnicas e metodologias de pesquisa em florestas tropicais, além de conhecer os projetos que estão em andamento em parceria com o Brasil. Os artigos finalizados e em andamento resultantes desse período de trabalho, foram intitulados: “Phenology and seasonal ecosystem productivity in an Amazonian floodplain forest”, o qual será submetido para a Geophysical Research Letters, e “Estimation of long-term ET/GPP over a tropical floodplain forest with complex hydrology”, o qual ainda está em processo de discussão dos resultados, entretanto, pretendo submetê-los até Agosto de 2019.