Critical transitions in the Amazon forest system.

The possibility that the Amazon forest system could soon reach a tipping point, inducing large-scale collapse, has raised global concern1-3. For 65 million years, Amazonian forests remained relatively resilient to climatic variability. Now, the region is increasingly exposed to unprecedented stress from warming temperatures, extreme droughts, deforestation and fires, even in central and remote parts of the system1. Long existing feedbacks between the forest and environmental conditions are being replaced by novel feedbacks that modify ecosystem resilience, increasing the risk of critical transition. Here we analyse existing evidence for five major drivers of water stress on Amazonian forests, as well as potential critical thresholds of those drivers that, if crossed, could trigger local, regional or even biome-wide forest collapse. By combining spatial information on various disturbances, we estimate that by 2050, 10% to 47% of Amazonian forests will be exposed to compounding disturbances that may trigger unexpected ecosystem transitions and potentially exacerbate regional climate change. Using examples of disturbed forests across the Amazon, we identify the three most plausible ecosystem trajectories, involving different feedbacks and environmental conditions. We discuss how the inherent complexity of the Amazon adds uncertainty about future dynamics, but also reveals opportunities for action. Keeping the Amazon forest resilient in the Anthropocene will depend on a combination of local efforts to end deforestation and degradation and to expand restoration, with global efforts to stop greenhouse gas emissions.

Química atmosférica na Amazônia: a floresta e as emissões de queimadas controlando a composição da atmosfera amazônica / Atmospheric chemistry in Amazonia: the forest and the biomass burning emissions controlling the composition of the Amazonian atmosphere

Entender os processos naturais que regulam a composição da atmosfera é crítico para que se possa desenvolver uma estratégia de desenvolvimento sustentável na região. As grandes emissões de gases e partículas durante a estação seca provenientes das queimadas alteram profundamente a composição da atmosfera amazônica na maior parte de sua área. As concentrações de partículas de aerossóis e gases traço aumentam por fatores de 2 a 8 em grandes áreas, afetando os mecanismos naturais de uma série de processos atmosféricos na região amazônica. Os mecanismos de formação de nuvens, por exemplo, são profundamente alterados quando a concentração de núcleos de condensação de nuvens (NCN) passa de 200 a 300 NCN/cm³ na estação chuvosa para 5.000-10.000 NCN/centímetro cúbico na estação seca. As gotas de nuvens sofrem uma redução de tamanho de 18 a 25 micrômetros para 5 a 10 micrômetros, diminuindo a eficiência do processo de precipitação e suprimindo a formação de nuvens. A concentração de ozônio, um gás importante para a saúde da floresta amazônica passa de cerca de 12 partes por bilhão em volume (ppb) (concentração típica ao meio do dia na estação chuvosa) para valores em regiões fortemente impactadas por queimadas de até 100 ppb, nível que pode ser fitotóxico para a vegetação. O balanço de radiação é fortemente afetado, com uma perda líquida de até 70 por cento da radiação fotossinteticamente ativa na superfície.