Projeções futuras de índice de vegetação e os efeitos das mudanças climáticas em regiões áridas e semiáridas

dc.contributor.advisor1Loyola, Rafael Dias
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/7649189080736923
dc.contributor.referee1Loyola, Rafael Dias
dc.contributor.referee2Nobre, Carlos Afonso
dc.contributor.referee3Faleiro, Frederico Augusto Martins Valtuille
dc.contributor.referee4Terribile, Levi Carina
dc.contributor.referee5Marco Júnior, Paulo De
dc.creatorJoner, Daiany Caroline
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/6553706736285771
dc.date.accessioned2024-10-23T15:05:54Z
dc.date.available2024-10-23T15:05:54Z
dc.date.issued2019-02-28
dc.description.abstractUncertainties with the effects of climate change has increased the need for more studies in recent years. Some regions in the world are more vulnerable, such as arid and semiarid ecosystems whose future projections indicate an increase in the frequency of extreme climate events. Vegetation cover has a fundamental role in maintaining these environments for biodiversity and population. Generalize about the response to climate change of endemic species from arid and semiarid environments to climate change is difficult to make due to information gaps. In the first part, we generated climatic niche models of the vertebrate species of these ecosystems using the results in meta-analysis statistics to evaluate if there was any tendency. The 166 species used totaled 1660 results due to the combination of climate models and methods. Of these results, 37% indicated loss of favorable climate areas, 40.92% were inconclusive and 22.08% indicated a gain in favorable climate areas. The heterogeneity of the results as well as the inconclusive results indicates the influence of different methods used in niche modeling. Even so, there is a tendency at global level to reduce favorable climate areas for endemic vertebrates. In the second part, we considered the Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) a proxy of the vegetal cover. We used the ARIMA time series model to design this variable for the future based on NDVI data between 2001 and 2017. The NDVI data are available every 16 days at 250m resolution. We converted into monthly data and 0.1° degree resolution. We used the Brazilian semiarid as model to project NDVI to the present, validate the results and subsequently to projected for the future (2050 and 2070). We obtained good results with of 0.7552 between the estimated and the observed. Pearson correlation values also varied between months, with January being the highest value (0.8887). The root mean square deviation (RMSE) values were also low, indicating good performance of the models. The observed differences between the months, lowest values of correlation and errors can be related to the presence of climatic anomalies as well as the effects of land use changes. The good performance indicates a great potential of use of the NDVI as proxy of vegetation cover, thus contributing in climate change research. The third part, we evaluated niche models of endemic vertebrates of the Brazilian semi-arid with the use of NDVI integrated with climatic variables. The five species studied lost favorable climatic areas with or without the use of NDVI. However, the frequency of the number of areas changes with the use of NDVI can indicate refuges for some species. Vegetation cover should be considered in biodiversity research investigating climate change. There is great potential for research into drought periods. These studies can provide important information both for the effects of biodiversity and population that depends on these natural resources for survival.por
dc.description.resumoA preocupação e a incerteza com os efeitos das mudanças climáticas têm aumentado a necessidade de mais estudos nos últimos anos. Algumas regiões no mundo são mais vulneráveis, como os ecossistemas áridos e semiáridos, cujas projeções futuras indicam aumento na frequência de extremos climáticos. A cobertura vegetal tem papel fundamental na manutenção desses ambientes para a biodiversidade e a população. Generalizações sobre a resposta de espécies exclusivas de ambientes árido e semiáridos às mudanças climáticas são difíceis de fazer devido às lacunas de informações. Na primeira etapa, geramos modelos de nicho climático das espécies de vertebrados desses ecossistemas, cujos resultados foram utilizados em estatística de metanálise para avaliarmos se havia algum tipo de tendência. As 166 espécies utilizadas totalizaram 1660 resultados devido à combinação de métodos e modelos climáticos. Desses resultados, 37% indicaram perda de áreas climáticas favoráveis, 40.92% são inconclusivos e 22.08% apontaram para ganho de áreas climáticas. A heterogeneidade dos resultados, bem como os resultados inconclusivos, indica a influência do uso de diferentes métodos utilizados em modelagem de nicho. Mesmo assim, à nível global existe tendência em haver redução de áreas climáticas favoráveis para vertebrados endêmicos. Na segunda etapa, consideramos o índice foliar NDVI uma variável equivalente à cobertura vegetal. Para projetar essa variável para o futuro, usamos um modelo de série temporal, denominado ARIMA, que foi construído com base em dados de NDVI compreendidos entre 2001 e 2017. Os dados de NDVI, disponibilizados de 16 em 16 dias na resolução de 250m, foram transformados em dados mensais na resolução de 0.1°. Utilizamos como modelo o semiárido brasileiro, fazendo projeções do NDVI para o presente para que pudéssemos validar os resultados e posteriormente projetamos para o futuro (2050 e 2070). Obtemos bons resultados com o modelo estimado para 2017, cuja correlação de Pearson entre o estimado e o observado foi de 0.7552 para a média de toda área do semiárido brasileiro. Os valores de correlação também variaram entre os meses, sendo o mês de janeiro com o maior valor (0.8887). Os valores da raiz quadrada do erro médio (RMSE) também foram baixos, indicando bom desempenho dos modelos. As diferenças observadas entre os meses, os menores valores de correlação e maiores erros médios podem estar relacionados tanto à presença de anomalias climáticas como também aos efeitos das mudanças de uso solo não inseridos nos modelos. O bom desempenho indica grande potencial de uso do NDVI como uma variável equivalente à cobertura vegetal, podendo contribuir de forma significativa para estudos de mudanças climáticas. A terceira e última etapa foi a comparação dos modelos nicho de vertebrados endêmicos do semiárido brasileiro com o uso do NDVI juntamente com as variáveis climáticas com o uso apenas das variáveis climáticas. Das cinco espécies modeladas, todas apresentaram redução de áreas climáticas com ou sem o uso do NDVI. Entretanto a frequências da quantidade de áreas muda ao inserir o NDVI, o que também é observado espacialmente, indicando que a cobertura vegetal pode contribuição em refúgios para algumas espécies. Conclui-se que a cobertura vegetal deve ser considerada em estudos da biodiversidade que investigam mudanças climáticas. Existe também um grande potencial para investigação de períodos de seca. Esses estudos podem fornecer informações importantes tanto para os efeitos da biodiversidade como para a população que depende desses recursos naturais para a sobrevivência.
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES
dc.identifier.citationJONER, D. C. Projeções futuras de índice de vegetação e os efeitos das mudanças climáticas em regiões áridas e semiáridas. 2019. 115 f. Tese (Doutorado em Ecologia e Evolução) - Instituto de Ciências Biológicas, Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2019.
dc.identifier.urihttp://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tede/13595
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal de Goiás
dc.publisher.countryBrasil
dc.publisher.departmentInstituto de Ciências Biológicas - ICB (RMG)
dc.publisher.initialsUFG
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Ecologia e Evolução (ICB)
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internationalen
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectCobertura vegetalpor
dc.subjectSecaspor
dc.subjectModelos de nichopor
dc.subjectARIMApor
dc.subjectEspécies endêmicaspor
dc.subjectVegetation coverpor
dc.subjectDroughtpor
dc.subjectNiche modelingpor
dc.subjectARIMApor
dc.subjectEndemic speciespor
dc.subject.cnpqCIENCIAS BIOLOGICAS::ECOLOGIA
dc.titleProjeções futuras de índice de vegetação e os efeitos das mudanças climáticas em regiões áridas e semiáridas
dc.title.alternativeFuture projections of vegetation Index and the effects of climate change in arid and semi-arid regionseng
dc.typeTese

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