6.1. Conclusão
O objetivo desta tese foi investigar o comportamento e as variações temporais em escala sazonal e interanual das trocas de energia entre a vegetação da floresta amazônica de terra firme e a atmosfera em um sítio experimental na região central da Amazônia. Foram analisados aspectos do fechamento do balanço de energia (Capítulo 2), da aplicação da técnica de cintilometria em comparação com a técnica de covariância de vórtices turbulentos (Capítulo 3), da partição de energia entre os fluxos de calor sensível e latente e de sua variabilidade temporal e interanual (Capítulo 4), e da variabilidade espacial em função da topografia local (Capítulo 5).
Os termos de armazenamento de energia no solo e na camada de ar e de biomassa entre o chão da floresta e o sistema de medição de fluxo de energia, e a energia consumida durante a fotossíntese e liberada na respiração e decomposição, quando totalizados para o período de 24 horas representaram uma pequena fração do saldo de radiação. Porém, em termos horários, contribuíram para a melhoria do fechamento do balanço de energia, embora o fechamento não tenha sido obtido. A persistência do resíduo foi, então, associada à subestimativa de H e LE obtidos pelo CVT, especialmente pela sua limitação na contabilização da contribuição dos vórtices de baixa frequência no cálculo desses fluxos.
Esta subestimativa foi avaliada com a utilização simultânea de um método alternativo de determinação de fluxo de calor sensível, a cintilometria, cujos resultados indicaram valores de fluxo de calor sensível superiores em comparação com o método da CVT. Movimentos
lentos de grandes estruturas na camada limite são melhores amostrados por esta técnica devido a sua maior amostragem espacial, ao longo de uma linha de mais de 1 km de distância, o que não é possível com o CVT, cuja amostragem é pontual. Menores diferenças entre os métodos foram verificadas quando considerados intervalos de tempo maiores na integração dos fluxos pela técnica CVT, permitindo a amostragem de um maior número de vórtices e as contribuições de vórtices de alta e de mais baixa frequência.
Para a análise da variabilidade intra e interanual durante aproximadamente uma década os fluxos H e LE foram corrigidos de maneira a “fechar” o balanço de energia. Em concordância com outros autores que analisaram o comportamento dos termos do balanço de energia em florestas amazônicas, observou-se que embora chegue uma quantidade maior de radiação solar no topo da atmosfera no verão, a maior cobertura de nuvens faz com que o saldo de radiação à superfície seja inferior ao da estação seca da região. Os fluxos H e LE apresentaram o mesmo comportamento sazonal de Rn, com a maior parte da energia sendo utilizada para ETP. A intensidade e duração da estação seca na região central da Amazônia variaram de um ano para outro, resultando na alteração do saldo de radiação à superfície e consequentemente na ETP. Na estação chuvosa a ETP foi inferior a 50% da precipitação, enquanto que na estação seca a perda de água pela superfície superou a quantidade de água precipitada. Indicando assim que gs e Ssolo, em geral correlacionados fortemente entre si, não foram fatores limitantes para a ETP que se manteve mais elevada na maior parte da estação seca, associada à alta quantidade de radiação e água no solo disponível e ao elevado déficit de pressão de vapor da atmosfera. Contudo, este padrão foi alterado em alguns períodos que apresentaram redução acentuada da precipitação durante a estação seca. Nesses períodos, a redução do conteúdo de água no solo, Ssolo, teve como conseqüência a redução da condutância da superfície, gs, e da evapotranspiração, ETP.
Uma análise espacial foi feita comparando os termos da equação do balanço de energia obtidos em dois locais diferentes topograficamente, platô e baixio. Embora a distância entre esses locais seja de menos de 1 km, as características dos solos e da vegetação são muito diferentes. No baixio o solo é mais arenoso e a vegetação mais baixa e menos densa que no platô. No platô o solo é mais argiloso e a profundidade do lençol freático é tipicamente superior a 30 m, enquanto que no baixio o solo permanece saturado até bem próximo da superfície a maior parte do ano. Para permitir uma comparação mais fiel dos termos do balanço de energia entre o platô e o baixio, foi necessária a realização de um experimento de armazenamento de energia na biomassa e na camada de ar entre o chão da floresta e o sistema
de medidas de fluxos turbulentos instalado no baixio, uma vez que essas informações já estão disponíveis para a floresta do platô.
O fluxo de calor no solo, taxa de armazenamento de energia na camada superior do solo bem como as taxas de armazenamento de energia no ar e biomassa foram notavelmente superiores no baixio nas duas estações, em resposta à temperatura do solo ser maior no baixio do que no platô devido à maior quantidade de radiação solar que atinge a superfície do solo em área de baixio em razão de a vegetação ser mais aberta neste local. No caso da energia consumida na fotossíntese e liberada na respiração e decomposição, este termo foi semelhante entre os locais na estação seca enquanto na estação chuvosa apresentou pequena variação.
Embora os termos de armazenamento tenham se apresentado significativamente maiores no baixio, o LE, principal componente do balanço de energia, foi consideravelmente menor, resultando em um fechamento do balanço de energia no baixio inferior ao balanço do platô e aos observados nos demais sítios experimentais da Amazônia. Este resultado pode estar associado ao fato de que em regiões de terrenos complexos, também devem ser considerados os termos advectivos na equação do balanço de energia. Os fluxos horizontais induzidos pela topografia podem modificar os gradientes verticais no baixio e assim influenciar no fluxo de energia, como por exemplo, a redução de LE verificada neste estudo. Como o saldo de radiação e o fluxo de calor sensível foram semelhantes nos dois locais, a redução de LE resultou em um excesso de energia no baixio o qual pode estar relacionado com o transporte lateral.
Diante dos resultados, foi verificado que o problema do fechamento do balanço de energia em regiões de floresta não é apenas devido a negligenciar alguns termos de armazenamento como a energia armazenada na camada superior de solo (acima da placa de fluxo de calor no solo), ou na camada de ar e de biomassa entre o chão da floresta e o sistema de medição de fluxo de energia, e a energia consumida no processo de fotossíntese e liberada na respiração e decomposição. Porém, foram verificados indícios de “perda” de fluxos por movimentos de baixa frequência ou convergência de fluxos horizontais, indicando que os mecanismos associados com a discrepância do balanço de energia também afetam os fluxos de outros escalares, de forma que os fluxos de CO2 estimados utilizando a mesma técnica aplicada à determinação dos fluxos de energia podem conter erros similares.
6.2. Recomendações
Os resultados e conclusões apresentados neste estudo abordam análises das componentes do balanço de energia nas estações seca e chuvosa; comparação de medidas de fluxo de calor sensível obtidas utilizando duas técnicas diferentes; estudo da variabilidade sasonal e interanual de variáveis meteorológicas e de fluxos de energia; e análise das componentes do balanço de energia em platô e baixio. Os resultados obtidos são importantes para o aprimoramento do conhecimento da interação biosfera-atmosfera na Amazônia e para os esforços de modelagem climática, em especial dos modelos acoplados superfície- atmosfera. Dessa forma, para trabalhos futuros sugere-se:
a) Realizar medidas da temperatura do tronco de espécies dominantes, temperatura e umidade do ar em diferentes níveis para cada local de estudo da interação superfície- atmosfera nos diferentes sítios experimentais em regiões de floresta;
b) Análisar a contribuição de diferentes escalas de movimento para o transporte de energia e massa sobre a Floresta Amazônica utilizando decomposição multiresolução;
c) Utilizar uma série maior de dados coletados nas torres do baixio e platô, no sítio experimental K34 do Programa LBA, para comparação dos fluxos de energia entre os dois locais.
d) Avaliar os termos de advecção de energia e massa para estudo da interação superfície- atmosfera em áreas de baixio.