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CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior O café é uma espécie originalmente de sombra que foi melhorada para o cultivo a pleno sol, com produções de grãos normalmente maiores nessa condição que à sombra. Entretanto, é uma planta sensível às variações ambientais e mais recentemente tem sido classificada como potencialmente vulnerável às mudanças climáticas globais em curso. Atualmente, há um debate crescente sobre a utilização de sombreamento de cafeeiros como uma estratégia de grande potencial para minimizar os efeitos negativos das mudanças climáticas. Informações recentes também sugerem que a elevação da concentração atmosférica de CO 2 (eC a ) pode mitigar os efeitos de vários estresses abióticos, , como a seca e o calor. Hipotetizou-se aqui que a combinação de diferentes disponibilidades de luz e de CO 2 impactaria a performance fotossintética (e o ganho de biomassa) do cafeeiro via ajustes na sua arquitetura hidráulica, e que tais ajustes seriam mais contundentes em plantas sob alta irradiância, em função da maior demanda hídrica das plantas a pleno sol. Para testar essa hipótese, plantas de café foram cultivadas em vasos de 12 L dentro de câmaras de topo aberto num ambiente controlado de casa de vegetação. As plantas foram submetidas a duas concentrações de CO 2 : ambiente (ca. 457 ppm) ou elevada (ca. 704 ppm) e dois níveis de luz: alta luminosidade (ca. 9 mol de fótons m - dia -1 ) e baixa luminosidade, i.e. restrição de 89% da luz (ca. 1 mol de fótons m -2 dia -1 ). Indivíduos de ca. 12 meses foram utilizados para a avaliação de trocas gasosas, parâmetros hidráulicos e anatômicos, status hídrico, alguns metabólitos e morfologia do sistema radicular. A fertilização com CO 2 e a maior disponibilidade de luz aumentaram o ganho de biomassa e a taxa de assimilação líquida de CO 2 (A), e esses incrementos foram afetados pela interação entre os fatores CO 2 e luz, com efeitos (aumentos) mais marcantes nas plantas ao sol. Observou-se maior condutância estomática nas plantas ao sol que nos indivíduos à sombra. Em adição, verificou-se maior condutância estomática nas plantas ao sol sob eC a , o que foi associado a ajustes hidráulicos e morfológicos em nível de folha e de planta inteira, coordenados com o maior desenvolvimento do sistema radicular associado a uma maior capacidade de transporte de água para a parte aérea; em conjunto, tais ajustes devem ter contribuído para um melhorbalanço hídrico, explicando pelo menos em parte os incrementos observados em A e no acúmulo de biomassa, especialmente nas plantas ao sol sob eC a . Além disso, essas plantas exibiram menor temperatura, tanto em nível foliar quanto de planta inteira em relação às suas contrapartes sob concentração ambiente de CO 2 . As plantas ao sol sob eC a também exibiram valores mais negativos de potencial osmótico no ponto de perda de turgescência, o que permitiria ao xilema operar sob menor risco de colapso do sistema hidráulico. Como um todo, os resultados têm inegável importância para aumentar a sustentabilidade e a resiliência do setor cafeeiro num cenário de mudanças climáticas, especialmente com a maior frequência esperada de eventos de secas e ondas de calor. Nesse contexto, eC a poderia reduzir a importância do sombreamento como uma estratégia de manejo visando à redução dos impactos das mudanças climáticas sobre a produção do cafeeiro. Palavras-chave: Coffea arabica. Concentração de CO 2 . Hidráulica. Luz. Mudanças climáticas. Sombreamento. Temperatura. Trocas gasosas. Coffee is originally a shade species that was bred for cultivation at full sun exposure, often producing higher crop yields at high light (HL) than at low light (LL) conditions. However, it is a plant species supposed to be highly vulnerable to the ongoing global climate changes. Currently, there is a growing debate about the use of shelter trees (e.g. agroforestry systems) as a strategy with great potential to minimize the negative effects of climate change on the coffee plant. Recent information also suggests that elevated atmospheric CO 2 concentration (eC a ) can mitigate the effects of various abiotic stresses on the coffee crop, such as drought and heat. It is hypothesized here that the combination of different availability of light and CO 2 would impact the photosynthetic performance (and the gain of biomass) of the coffee plant through adjustments in its hydraulic architecture, and that such adjustments would be more pronounced in HL plants due to its greater water demand. To test this hypothesis, potted coffee plants were grown inside open-top chambers in a controlled greenhouse environment. The plants were submitted to two CO 2 concentrations: ambient (ca. 457 ppm) or elevated (ca. 704 ppm) and two levels of light: HL (ca. 9 mol of photons m -2 day -1 ) and LL, i.e. restriction of ca. 89% of light (ca. 1 mol of photons m -2 day -1 ). Individuals from ca. 12 months were used to evaluate gas exchange, hydraulic and anatomical parameters, water status, some metabolites and root morphology. eC a and HL increased biomass and net CO 2 assimilation rate (A), and these increments were affected by the interaction between CO 2 and light factors, with more marked effects (increases) in HL plants. Higher stomatal conductance was observed in HL than in LL plants. In addition, there was greater stomatal conductance in HL plants under eC a , which was associated with hydraulic and morphological adjustments at the leaf and whole plant levels; these adjustments were, in turn, coordinated with a greater development of the root system associated with a greater capacity to uphill water transport; taken together, such adjustments should have contributed to a better plant water balance, explaining at least in part the observed increases in both A and biomass, especially in HL plants at eC a . In addition, these plants exhibited lower temperature, both at the leaf and canopy levels, as compared to theircounterparts at ambient CO 2 concentration. HL plants at eC a also exhibited more negative values of osmotic potential at the turgor loss point, which would allow the xylem to operate at a lower risk of hydraulic collapse. As a whole, the results are of undeniable importance to increase the sustainability and resilience of the coffee sector in a climate change scenario, especially with the expected higher frequency of droughts and heat waves events. In this context, eC a could reduce the importance of shading as a management strategy aimed at reducing the impacts of climate change on coffee production. Keywords: Climate changes. CO 2 concentration. Coffea arábica. Gas Exchange. Hydraulics. Light. Shading. Stomatal conductance. Temperature.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior In recent decades, the increased demand for food, both nationally and internationally has driven agricultural expansion in Brazil. Biophysical, social, and economic factors have made Brazilian Cerrado one of the biomes with the greatest capacity to occupy its territory with crops. This expansion has started in the 1970s, and currently, the Brazilian Cerrado accounts for 40% of the national agricultural production. Western Bahia is one of the most active agricultural frontiers globally in this biome, with a rapid increase in agricultural and irrigated areas. This study aims to make a hydrological, climatic, and water availability analysis and the impacts that this growth can caused in the last 40 years, from 1980 to 2020. First, considering the period 1980-2015, a climate analysis showed a significant reduction in rainfall of up to 12% since the 1980s, and a reduction in river flows, both for dry and rainy seasons. Seven sub-regions in Western Bahia were identified with a potential risk of conflicts over water use. These regions experienced a 150-fold increase in the irrigated area since 1990s and 90% from 2010 to 2018. In recent years, these conflicts have become more frequent due to a combination of factors: climate variability, increased demand for water resources, and continued trends of decreasing precipitation. Second, in a complementary analysis, extending the analysis period to 2020, it was investigated how the interaction of large-scale (represented by Atlantic Multidecadal Oscillation – AMO) and mesoscale (topography) processes can affect the region’s climate variability. Precipitation and river discharge data indicate a continued reduction. Precipitation has decreased by 11.5% since 1980s. The rainiest bimester, December and January (DJ), indicated a significant negative correlation with AMO (R = -0.62, α = 0.01), showing that precipitation decreases in DJ when the AMO index is positive. Within these 40 years, the five rainiest and driest DJs were selected. The rainiest ones showed that large-scale mechanisms interact with the local topography, promoting a stronger convection and high rainfall rates over the region. There is a regional suppression of convection for this driest DJ bimesters, including over the topographic gradient, shifting the convection center further west, and decreasing rainfall in Western Bahia. The climate variability in the region and the intense growth of irrigation have made the potential of conflicts over water use more frequent. Furthermore, with the continuous increase in North Atlantic temperatures, it is unlikely that the wet climatic conditions existing before the early 1990s will return. Thus, precipitation in the region will be affected, putting pressure on water availability and directly impacting economic activities dependent on climate. Keywords: Climate change. Water security. Hydroclimatic analysis. Nas últimas décadas, o aumento da demanda por alimentos tanto nacional quanto internacionalmente impulsionou a expansão agrícola no Brasil. Fatores biofísicos, sociais e econômicos fizeram do Cerrado brasileiro um dos biomas com maior capacidade de ocupação de seu território com cultivos agrícolas. Essa expansão teve início na década de 1970 e, atualmente, o Cerrado brasileiro responde por 40% da produção agrícola nacional. O Oeste da Bahia é uma das fronteiras agrícolas mais ativas do mundo neste bioma, com rápido aumento de áreas agrícolas e irrigadas. Este estudo tem como objetivo fazer uma análise hidrológica, climática, de disponibilidade hídrica e dos impactos que esse crescimento causou nos últimos 40 anos, de 1980 a 2020. Primeiramente, considerando o período 1980-2015, uma análise climática mostrou uma redução significativa nas chuvas de até 12% desde a década de 1980 e redução das vazões dos rios, tanto na estação seca quanto na chuvosa. Sete sub-regiões do Oeste da Bahia foram identificadas com risco potencial de conflitos pelo uso da água. Essas regiões tiveram um aumento de 150 vezes na área irrigada desde 1990 e 90% de 2010 a 2018. Nos últimos anos, esses conflitos se tornaram mais frequentes devido a uma combinação de fatores: variabilidade climática, aumento da demanda por recursos hídricos e continuidade das tendências de diminuição da precipitação. Em segundo lugar, em uma análise complementar, considerando o período 1980-2020, investigou-se como a interação de processos de grande escala (representada pela Oscilação Multidecadal do Atlântico – AMO) e de mesoescala (topografia) podem afetar a variabilidade climática da região. Os dados de precipitação e descarga fluvial indicam uma redução contínua. A precipitação diminuiu 11,5% desde a década de 1980. O bimestre mais chuvoso, dezembro e janeiro (DJ), indicou uma correlação negativa significativa com a AMO (R = -0,62, α = 0,01), mostrando que a precipitação diminuiu em DJ quando o índice AMO é positivo. Nesses 40 anos, foram selecionados os cinco DJs mais chuvosos e secos. Os mais chuvosos mostraram que mecanismos de grande escala interagem com a topografia local, promovendo convecção mais forte e altas taxas de chuva sobre a região. Há uma supressão regional da convecção para os bimestres DJ mais secos, inclusive sobre o gradiente topográfico, deslocando o centro de convecção mais para oeste e diminuindo as chuvas no Oeste da Bahia. A variabilidade climática da região e o intenso crescimento da irrigação tornaram mais frequente o potencial de conflitos pelo uso da água. Além disso, com o aumento contínuo das temperaturas do Atlântico Norte, é improvável que as condições climáticas úmidas existentes antes do início da década de 1990 retornem. Assim, a precipitação na região será afetada, pressionando a disponibilidade hídrica e impactando diretamente as atividades econômicas dependentes do clima. Palavras-chave: Mudanças climáticas. Segurança hídrica. Análises hidroclimáticas.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Processos de aumento (greening) e perda (browning) do verdor da vegetação relacionados a mudanças climáticas e antrópicas são processos bem documentados na literatura, mas o controle da fatores de predisposição sobre a resposta das vegetações a essas mudanças foi pouco estudado, e aparenta ser especialmente importante em regiões antropizadas. O presente estudo teve como objetivo definir e mapear processos de greening e browning, bem como caracterizar e analisar a distribuição espacial e ambiental desses processos em regiões fortemente antropizadas. Parra isso, o Semiárido Brasileiro foi usado como área modelo, e duas novas abordagens metodológicas foram apresentadas: metodologia double proxy e multicritério de mapeamento de mudanças consistentes do verdor, baseada em computação em nuvem e código aberto; e metodologia de desagregação ambiental de greening e browning baseada em variáveis- chave. Os resultados mostraram que apesar do predomínio de áreas com verdor estável no Semiárido Brasileiro, browning é mais frequente e intenso que greening, e parece estar relacionado a processos de desertificação sobre áreas nativas e antropizadas. A distribuição das mudanças de verdor é zonal e heterogênea, devido ao controle espacialmente escalonado por fatores de predisposição ambiental e antrópica. Fatores de predisposição ambiental, principalmente a aridez, controlam a distribuição regional das mudanças do verdor, enquanto a interação sociedade-ambiente regula a intensidade e distribuição espacial desses processos localmente. Esses resultados confirmam a necessidade de uma mudança de paradigma nos estudos de modelagem de greening e browning. Novos estudos deveriam considerar o uso simultâneo e equilibrado de preditores relacionados à predisposição e mudança. Também é evidente a necessidade de avanços na interpretabilidade desses modelos, tendo em vista que as abordagens atuais falham em elucidar os mecanismos de regulação das mudanças de verdor. Palavras-chave: Greening. Browning. Semiárido Brasileiro. Google Earth Engine. Aridez. Desertificação. Increases (greening) and losses (browning) of vegetation greenness related to climatic and anthropic changes are processes well documented in the literature, but the control exerted by factors of predisposition on the response of vegetation to these changes has been little studied, and appears to be especially important in anthropized regions. The present study aimed to define and map greening and browning processes, as well as to characterize and analyze the spatial and environmental distribution of these processes in heavily anthropized regions. For this, the Brazilian Semiarid region was used as a model area, and two new methodological approaches were presented: double proxy and multicriteria methodology for mapping consistent greening and browning, based on cloud computing and open source; and a methodology of environmental disaggregation of greening and browning based on key variables. The results showed that despite the predominance of areas with stable greenness in the Brazilian Semiarid, browning is more frequent and intense than greening, and seems to be related to desertification processes in native and anthropized areas. The distribution of greening and browning processes is zonal and heterogeneous, due to a spatially and scaled control by environmental and anthropic factors. Factors of environmental predisposition, mainly aridity, control the regional distribution of greenness changes, while the society-environment interaction locally regulates the intensity and spatial distribution of these processes. These results confirm the need for a paradigm shift in studies of greening and browning modeling. Further studies should consider the simultaneous and balanced use of predictor related to both predisposition and changes. The need for advances in the interpretability of these models is also evident, given that current approaches fail to elucidate the regulating mechanisms of greening and browning processes. Keywords: Greening. Browning. Brazilian Semiarid. Google Earth Engine. Aridity. Desertification.

FAPEMIG -Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais Apesar de o café arábica (Coffea arabica L.) ser uma espécie que evoluiu em ambientes sombreados, é cultivado, mais comumente, a pleno sol, como ocorre no Brasil. A espécie é classificada como muito sensível às mudanças climáticas, e o uso do sombreamento em cafezais é considerado uma importante estratégia de manejo para mitigar os efeitos negativos dessas mudanças, de sorte que a adoção do sombreamento em lavouras a pleno sol é assunto atual de destaque na cafeicultura. A cultura apresenta grande plasticidade fenotípica à irradiância, observada quando há diferenças marcantes na disponibilidade de luz. A elevada concentração atmosférica de CO 2 (eC a ) aumenta o desempenho fotossintético do cafeeiro, porém, ainda não se sabe se, e como, a eC a pode afetar o desempenho fotossintético do cafeeiro sob sombreamento mais denso e se a eC a poderia reverter as limitações difusionais impostas às plantas de café nessa condição, quando sua plasticidade fenotípica à luz é induzida. Isso posto, pretendeu-se avaliar como a assimilação e o uso de carbono, bem como o acúmulo e partição de biomassa, são afetados pela disponibilidade de luz e concentração de CO 2 , e como isso poderia impactar a plasticidade fenotípica do cafeeiro à irradiância. Para tanto, foram cultivadas plantas em vasos, dentro de câmaras de topo aberto, em casa de vegetação. Durante 12 meses, as plantas foram submetidas a dois níveis de luz (0% e 90% de restrição lumínica) em combinação com concentração de CO 2 ambiente (aC a : 457 ± 9 µmol mol -1 ) ou elevada (eC a : 705 ± 18 µmol mol -1 ). Foram realizadas avaliações de trocas gasosas e fluorescência de clorofila a, curvas fotossintéticas de resposta à concentração interna de CO 2 (A/C i ), partição e eficiência de uso de nitrogênio, além de análises bioquímicas, anatômicas e biométricas. Os resultados demonstraram que eC a melhorou a performance fotossintética, via aumentos na taxa fotossintética líquida (A) e redução da taxa de fotorrespiração e da pressão oxidativa nos cloroplastos, sem sinais de retrorregulação da fotossíntese. Por um lado, o incremento em C a atenuou os efeitos das limitações difusionais exacerbadas pelo drástico sombreamento, além de aumentar a velocidade máxima de carboxilação da RuBisCO (V cmax ), em paralelo a aumentos na eficiência fotossintética do uso do N, mas sem efeito direto na condutância estomática (g s ) e condutância mesofílica dessas plantas. Em adição, houve maior uso fotoquímico da luz absorvida sob condições de sombra (maior coeficiente de extinção fotoquímico e maioreficiência fotoquímica atual do FSII), em paralelo com maiores concentrações de clorofila e maior investimento em N como um todo na maquinaria fotossintética. Por outro lado, as plantas a pleno sol sob eCa apresentaram maiores valores de g s em paralelo a aumentos na densidade e no índice estomático, além dos maiores valores de A, V cmax e velocidade máxima de carboxilação limitada pela taxa de transporte de elétrons, bem como maior acúmulo de biomassa. Mesmo quando essas plantas foram analisadas sob baixa irradiância, não mostraram grande redução de g s , o que poderia ajudar no maior ganho de biomassa dessas plantas ao longo do tempo. Tanto a maior disponibilidade de luz como de CO 2 impactou positivamente o ganho de biomassa (e A), com efeitos interativos entre esses dois fatores. Sob eC a , o maior crescimento foi primordialmente governado por aspectos morfológicos à sombra (e.g. área foliar total), e fisiológicos ao sol (e.g. A). O sombreamento ora imposto permitiu uma exacerbação da plasticidade fenotípica à luz, sendo o CO 2 um importante fator no processo de manifestação dessa plasticidade. Coletivamente, os resultados oferecem novas informações sobre os efeitos positivos de eC a sobre o desempenho fotossintético e crescimento do cafeeiro, seja a pleno sol ou sob condições de baixa disponibilidade lumínica. Palavras-chave: Coffea arabica. Estômato. Fotossíntese. Luz. Mudanças Climáticas. Plasticidade Fenotípica. Sombreamento. Despite being evolved in shaded environments, coffee (Coffea arabica L.) is mostly grown at full sun exposure, as in Brazil. The species is classified as very sensitive to climate change, and the use of shading in coffee plantations is considered an important management strategy to mitigate the negative effects of these changes on the crop. The culture shows great phenotypic plasticity to irradiance, which has been observed when there are marked differences in light availability. An elevated atmospheric CO 2 concentration (eC a ) increases the photosynthetic performance of the coffee plant, however, it is not yet known if, and how, the eC a can affect the photosynthetic performance of the coffee plant under deep shading and if the eC a could reverse the diffusional limitations of photosynthesis in this shading condition, when coffee’s phenotypic plasticity to light is induced. Here, the main goals of this study was to evaluate how the carbon assimilation and use, as well as biomass accumulation and partitioning, are affected by the availability of light and CO 2 , and how this could impact the phenotypic plasticity of the coffee plant to irradiance. For that, plants were grown in pots inside open-top chambers, in a greenhouse. During 12 months, the plants were subjected to two light levels (0% and 90% light restriction) in combination with ambient (aC a : 457 ± 9 µmol mol -1 ) or elevated (eC a : 705 ± 18 µmol mol -1 ) CO 2 concentration. Evaluations of gas exchange and chlorophyll a fluorescence, photosynthetic response curves to the internal CO 2 concentration (A/C i ), nitrogen partitioning and nitrogen use efficiency were carried out, as well as biochemical, anatomical, and biometric analyses. The results showed that eC a improved photosynthetic performance via increases in net photosynthetic rate (A) and reduction in photorespiration rate and oxidative pressure in chloroplasts, without signs of feedback photosynthetic downregulation. An eC a also attenuated the effects of diffusional limitations of photosynthesis that were exacerbated by deep shading, in addition to increasing the maximum rate of carboxylation (V cmax ) in parallel with increases in photosynthetic nitrogen use efficiency, although eC a had no direct effect on stomatal conductance (g s ) and mesophyll conductance (g m ). In addition, there was greater photochemical use of the light absorbed under shading conditions (higher photochemical quenching coefficient and higher actual PSII photochemical efficiency), in parallel with higher chlorophyll concentrations) and higher investment in N on the photosynthetic machinery. Also, plants atfull sun under eC a showed higher values of g s in parallel to increases in stomatal density and index, in addition to higher values of A, V cmax and maximum carboxylation velocity limited by the electron transport rate, as well as greater accumulation of biomass. Even when these plants were analyzed under low irradiance, they did not show a great reduction of g s , which could help them to produce more biomass over time. Both the greater availability of light and CO 2 improved the gain of biomass (and A), with interactive effects between these two factors. Under eC a , the highest growth was primarily driven by morphological aspects in the shade (e.g. total leaf area), and physiological aspects in the sun (e.g. A). The shading herein imposed allowed an exacerbation of phenotypic plasticity to light, with CO 2 being an important factor allowing the manifestation of this plasticity. Collectively, the results offer novel information on the positive effects of eC a on the photosynthetic performance and growth of the coffee plant, either in full sun or under conditions of low light availability. Keywords: Climate Changes. Coffea arabica. Light. Phenotypic Plasticity. Photosynthesis. Shading. Stoma.

FAPEMIG -Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais Dentre os variados ambientes presentes no planeta, que merecem a devida atenção, por possuírem particularidades e especificidades de ordens químicas, físicas e biológicas, faz-se um destaque para os manguezais. Os manguezais são ecossistemas tropicais localizados em locais específicos das planícies costeiras onde há o encontro de águas continentais e oceânicas. São fornecedores de diversos serviços ecossistêmicos, que variam da escala local à global. Devido a sua localização e especificidade esses ecossistemas também se colocam numa posição de fragilidade e, portanto, sensíveis às mudanças bruscas como, por exemplo, as causadas por alterações significativas das condições de tempo e clima, que também podem estar relacionadas ao aquecimento global. Diante disso, essa pesquisa teve como objetivo geral avaliar a eficácia dos índices Normalized Difference Vegetation Indexd (NDVI), Soil-adjusted vegetation índex (SAVI), Leaf area index (LAI), CO 2 flux, Normalizeed Difference Watter Index (NDWI) e Land Surface Temperature (LST) no registro das consequências do evento climático extremo, tempestade de granizo, ocorrido no dia 1 de junho de 2016 nos mangues da Reserva de Desenvolvimento Sustentável Municipal Piraquê Açu-Mirim, localizada em Aracruz (ES) no Brasil. Para isso, foi utilizado imagens de sensores orbitais para o período de 2015 e 2020 de modo a fazer comparações entre o antes e o depois do evento. Os resultados são compostos tanto por mapas temáticos de cada índice como, também, por gráficos de estatística descritiva, que foram gerados a partir de pontos amostrais. Desse modo, após gerar esses produtos fez-se investidas a campo com o intuito de verificar se os resultados obtidos com os índices eram correlatos com a realidade dos locais. Esse processo, foi fundamental para o escopo da pesquisa, pois além de confirmar a capacidade dos índices em registrar o impacto, em diferentes graus (menor, média e maior), possibilitou identificar quais índices obtiveram maior precisão. Palavras-chave: Manguezais. Índices de vegetação. Ecossistema costeiro. Sensoriamento remoto. Mudança na paisagem. Among the various gifts, which are exclusively for man, for having peculiarities and specificities that stand out on the planet, physical and biological, they are one. Manis are tropical ecosystems in natural locations on the beaches of continental waters and oceans. They are providers of various ecosystem services, ranging from local to global scale. Its location is also characterized by these ecosystem specificities, which can also be considered as, for example, important weather and climate changes, which can also be in line with the characteristics of the global climate. Therefore, this research had the general objective of evaluating the normalized difference vegetation indices (NDVI), adjusted soil index (LAI), normalized difference CO2 flow index (NDWI) and CO2 flow index (NDWI) Surface Temperature (LST) in the record of the consequences of the extreme weather event, hail storm, which occurred on June 1, 2016 in the mangroves of the Piraquê Açu-Mirim Municipal Sustainable Development Reserve, located in Aracruz (ES) in Brazil. For this, images from orbital sensors were used for the period of 2015 and 2020 in order to make comparisons between before and after the event. The results are composed both of points by thematic maps of each, as well as by graphs of descriptive statistics, which were generated from a sample. In this way, after generating products, investments were made in the field in order to verify if the results obtained with the indices were correlated with the reality of the places. This process was fundamental for the scope of the research, because in addition to confirming the ability of the indices to record the impact, in different degrees (lower, medium and greater), it made it possible to identify which indices were more accurate. Keywords: Mangrove. Vegetation index. Coastal ecosystem. Remote sensing. Change in landscape.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior A Antártica é um dos lugares mais inóspito do planeta Terra, sendo cercado por todos os lados pelo oceano Antártico, que por sua vez conecta os oceanos Atlântico, Pacífico e Índico. É um continente cujo a importância científica se deve a diversos fatores relacionados à fauna e flora desenvolvida em condições extremas e em especial para a ciência do solo, a Antártica oferece um objeto de pesquisa com relevos e geoambientes que compõem paisagens únicas, com processos singulares para se estudar pedogênese. O objetivo geral do trabalho foi estudar a formação dos solos e sua releação com a paisagem, o permafrost e o padrão do fluxo de CO 2 -C na península Stansbury, Ilha Nelson, pertencente ao Arquipélago das Ilhas Shetlands do Sul. Os resultados mostram que os solos de Stansbury, são predominantemente rasos e pedregosos, com pouca matéria orgânica, pouca cobertura vegetal e o caráter eutrófico relacionada ao material de origem sob intemperismo e lixiviação limitados das rochas vulcânicas, resultando na presença de minerais primários na fração argila. Os solos apresentam uma ação proeminente de intemperismo físico e processos de congelamento e descongelamento, resultando em solos com padrões típicos (Criosolos), sob processos periglaciais ativos. As características do microclima, por exemplo como distância da geleira, manutenção de cobertura de neve, presença de água, vegetação etc., têm grande influência sobre a temperatura do solo, registrados em diferentes regiões de Stansbury, apresentando influência direta da proximidade da geleira Nelson ademais a outros fatores importantes, como a cobertura de neve. A ocorrência das comunidades vegetais na península está intrinsicamente condicionada pela umidade e temperatura, além da influência da visitação e do estabelecimento de animais, principalmente aves. Em Stansbury, a presença desses animais e vegetais influencia no fluxo de carbono dos ecossistemas devido à menor ocorrência (não há grande pinguineiras em Stansbury como em Harmony, por exemplo) do que outras áreas da Antártica Marítima. Palavras-chave: Intemperismo físico. Temperarura do solo. Mudanças climáticas. Antarctica is the most inhospitable continent on planet Earth, being surrounded on all sides by the Antarctic Ocean, which in turn connects the Atlantic, Pacific and Indian oceans. It is a continent whose scientific importance is due to several factors related to the fauna and flora developed under extreme conditions; and specially for soil science, Antarctica offers a research object with reliefs and geoenvironments that make up unique landscapes, with unique processes for studying pedogenesis. This Thesis is presented in 3 chapters in the form of scientific articles, which had the general objective of investigating the formation of soils and landscape, the permafrost and the flux of CO 2 -C in the Stansbury peninsula, Nelson Island, belonging to the Archipelago of South Shetlands Islands, west of the Antarctic peninsula, in the portion called Maritime Antarctica. The results show that Stansbury soils are predominantly shallow and stony, with little organic matter, little vegetation covering and eutrophic character due to the high CTC related to the source material under limited weathering and leaching of volcanic rocks, resulting in the presence of primary minerals in the clay fraction. The soils show a prominent action of physical weathering and freezing and thawing processes (crioturbation), resulting in soils with typical patterns (Cryosols), under active periglacial processes. The characteristics of the microclimate have a great influence on soil temperature, recorded in different regions of Stansbury, showing a direct influence of the proximity of the Nelson Glacier in addition to other important factors, such as snow cover. The occurrence of plant communities on the peninsula is intrinsically conditioned by humidity and temperature, in addition to the influence of visitation and the establishment of animals, especially birds. In Stansbury, the presence of these animals and plants influences the carbon flow of ecosystems and is more restricted than in other areas of Maritime Antarctica, even though pedogenetic processes similar to other ice-free areas occur. Keywords: Physical weathering. Ground surface temperature. Climate change.

A concentração atmosférica de CO2 tem aumentado e poderá atingir os 1000 ppm até o fim do século. Associado a essas mudanças, o aquecimento global ocorre de forma progressiva. Esses fatores, elevado CO2 e alta temperatura, são esperados afetar de forma significativa o crescimento, rendimento e qualidade das culturas consumidas mundialmente. Dessa forma, buscamos compreender o efeito do elevado CO2 na determinação do rendimento dos frutos e qualidade nutricional em cenários naturais de aquecimento (Capítulo 1). Além disso, investigamos como o elevado CO2 atua na modulação do tamanho e amadurecimento de frutos de tomate (Capítulo 2). Nossos resultados mostram que os efeitos do elevado CO2 sobre o rendimento e composição dos frutos dependem da temperatura durante o crescimento das plantas. De forma geral, esses fatores aumentaram o peso fresco, diâmetro e rendimento dos frutos, no entanto, a qualidade nutricional foi prejudicada. Frutos sob elevado CO2 na maior temperatura apresentaram maior redução de licopeno, β-caroteno, ácido ascórbico, Zn e Mg do que sob ambiente CO2 . Além disso, o aquecimento reduziu o brix, açúcares solúveis, fenóis totais e massa seca dos frutos, independente da condição de CO2 . O aumento no tamanho dos frutos sob elevado CO2 está relacionado a maior disponibilidade de carbono, o que proporcionou maior taxa de crescimento. O crescimento dos frutos foi modulado pela maior expansão das células do pericarpo, aumento na expressão de genes de expansinas e concentração de nutrientes em frutos sob elevado CO2 . O aumento no tamanho dos frutos culminou em amadurecimento mais rápido. Esse resultado foi associado ao aumento na concentração de carotenoides, maior produção de etileno e expressão de genes da biossíntese e sinalização de etileno. Esse estudo traz novas perspectivas em relação a ação do elevado CO2 em combinação com aquecimento da temperatura do ar em determinar o rendimento de frutos e qualidade nutricional, além de como o alto CO2 pode atuar modulando o tamanho e amadurecimento dos frutos em condições ambientais futuras. Palavras-chave: Enriquecimento de CO2 . Composição mineral de frutos. Aquecimento. Desenvolvimento do fruto. Carotenoides. Expansão celular. The atmospheric concentration of carbon dioxide (CO2 ) has increased and it could reach 1000 ppm by the end of the century. Associated with these changes, global warming occurs progressively. These factors, elevated CO2 concentration and high temperature, are expected significantly to affect the growth, yield and quality of crops consumed worldwide. Thus, we investigated the effect of elevated CO2 in determining fruit size, yield and nutritional quality in natural warming scenarios (Chapter 1). In addition, we investigated how high CO2 acts in modulating the size and ripening of tomato fruits (Chapter 2). Our results show that the effects of high CO2 on fruit yield and composition depend on plant growth temperature. In general, these factors increased the fruit fresh weight, diameter and fruit yield, however the nutritional quality was impaired. Fruits under elevated CO2 concentration at higher temperature showed reduction of lycopene, β-carotene, ascorbic acid, Zn and Mg greater than fruits under ambient CO2 . Furthermore, heating reduced the brix, soluble sugars, total phenols and fruit dry mass, regardless of the CO2 condition. The increase in fruit size under elevated CO2 was related to greater availability of carbon, which provided higher growth rate. Fruit growth was modulated by greater expansion of pericarp cells, increased expression of expansin genes and nutrient concentration in fruits under high CO2 . The increase in fruit size resulted in hasty ripening. This result was associated with an increase in the concentration of carotenoids, greater ethylene production and expression of ethylene biosynthesis and signaling genes. This study brings new perspectives regarding the action of elevated CO2 in combination with warming air temperature in determining fruit yield and nutritional quality, as well as how elevated CO2 can act to modulate fruit size and ripening under future environmental conditions. Keywords: CO2 enrichment. Fruit mineral composition. Warming. Fruit development. Carotenoids. Cell expansion.

CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Os ecossistemas de inselbergs constituem afloramentos rochosos isolados de granito ou gnaisse, como ilhas de habitats terrestres, que emergem abruptamente dos ecossistemas circundantes, como savanas e florestas. Caracterizam-se por condições edáficas e microclimáticas extremas, como escassez de água e nutrientes, poucas alternativas para fixação de raízes, sementes e propágulos, além de exposição excessiva ao vento, luz e abrupta variação térmica diária. Tipicamente, paisagens antigas, climaticamente protegidas e inférteis (do inglês OCBILs) como os inselbergs, são hipotetizadas como ricas em número de espécies e endemismo, dispersão reduzida e elevado número de clones em muitas espécies, bem como extinção reduzida, marcado paleoendemismo, pequenas populações isoladas e adaptações a solos de baixa fertilidade. A combinação de todos esses atributos tem sido um desafio para a compreensão dos padrões nos estudos taxonômicos, ecológicos, climáticos e biogeográficos, de restauração e biologia da conservação. Apesar de sua importante biodiversidade, os inselbergs estão entre os ecossistemas mais negligenciados e ameaçados, o que aumenta a urgência de planos prioritários de conservação devido ao atual cenário de rápidas mudanças climáticas globais e de uso da terra. Assim, este estudo visa compreender os processos ecológicos relacionados à diversidade taxonômica, funcional e filogenética de espécies nos ecossistemas de inselberg, bem como avaliar os efeitos das mudanças climáticas por modelos de nicho ecológico e estimar os efeitos do isolamento geográfico na diversidade filogenética de plantas através de modelos de conectividade da paisagem, para gerar estudos que possam compreender os ecossistemas rupícolas associados aos inselbergs Neotropicais brasileiros e assim contribuir para a manutenção e conservação desses ecossistemas. Nossos resultados indicam diferenças na estrutura das comunidades de plantas e diversidade entre as escalas local e regional, revelando maior diversidade β-taxonômica e funcional impulsionada por um maior turnover taxonômico e funcional. Além disso, exibe estratégias funcionais conservadoras e altamente tolerantes ao estresse (CSR), mostrando o efeito do ambiente sobre as características funcionais. Revela ainda, perda extrema da adequabilidade, onde todos os cenários apresentaram contrações de áreas que podem atingir perdas de até 86,7% nos próximos 50 anos. Apresentamos ainda que um maior isolamento entre as áreas centrais dos inselbergs do nordeste e do sudeste reflete oefeito conjunto do isolamento pela resistência e a filtragem ambiental. Este padrão pode criar comunidades mais isoladas, compostas por menor diversidade filogenética de espécies mais próximas e funcionalmente adaptadas às condições ambientais (solos empobrecidos e clima estável), suportando a teoria OCBIL. Portanto, os processos ecológicos que moldam a montagem das comunidades estão ligados ao efeito de escala, o padrão de diversidade β- taxonômica e funcional pode resultar de um forte processo de filtragem de nicho, enquanto a abordagem da relação ambiente-traço, estratégias funcionais e adequabilidade de habitat são impulsionados pela filtragem ambiental. Em uma escala de paisagem, o efeito do isolamento biogeográfico é adicionado à filtragem ambiental em ecossistemas de inselberg. Ressaltamos que as estratégias de conservação devem ser direcionadas à proteção de espécies endêmicas e/ou ameaçadas e à criação de áreas protegidas com foco na proteção principalmente de inselbergs isolados, bem como de grupos de cada uma das áreas núcleo. Por fim, a execução de ações mitigadoras por meio de estratégias eficazes de restauração que minimizem o efeito do isolamento entre as áreas centrais, e que levem em consideração a manutenção de diferentes linhagens filogenéticas e as evidentes especializações das espécies para os microhabitats dos inselbergs. Palavras-chave: Afloramentos rochosos. Beta diversidade. Traços funcionais. Resistência da paisagem. Conectividade. Conservação da biodiversidade. Mata Atlântica. Caatinga. The inselbergs ecosystem constitutes isolated rocky granite or gneiss outcrops, as terrestrial habitats islands, that emerge abruptly from their surrounding ecosystems, such as savannah and forests. They are characterized by extreme edaphic and microclimatic conditions, such as the scarcity of water and nutrients in the soil, few alternatives for fixing roots, seeds, and propagules, in addition to excessive exposure to wind, light, and abrupt daily thermal variation. Typically, old, climatically buffered, infertile landscapes (OCBILs) as inselbergs are hypothesized to be rich in species and endemics, low dispersability, and high clonality in many plants, as well as reduced extinction, marked palaeoendemism, small isolated populations, and adaptations to low-fertility soils. The combination of all these attributes has been a challenge for the understanding of patterns of taxonomic, ecological, climate, and biogeographical, restoration and conservation biology studies. Despite its importance in biodiversity, inselbergs are one of the more neglected and threatened ecosystems, which raises the urgency for conservation priority plans due to the current fast global climate and land-use change scenario. Thus, this study aims to understand the ecological process related to taxonomic, functional, and phylogenetic diversity of species at inselberg ecosystems, as well as evaluate the effects of climate change by ecological niche models and estimate the effects of geographic isolation on the phylogenetic diversity of plants through landscape connectivity models, to generate studies that can understand the rupicolous ecosystems associated with Brazilian Neotropical inselbergs and thus contribute to the maintenance and conservation of these ecosystems. Our results indicating differences in plant community structure and diversity among local and regional scale reveal higher taxonomic and functional β-diversity driven by higher taxonomic and functional turnover component, exhibits highly stress-tolerant and conservative functional strategies (CSR) showing the effect of environment on functional traits, extreme loss of suitable area, where all scenarios showed range contraction that can achieve losses up to 86.7% in the next 50 years and greater isolation between the northeastern and southeastern inselbergs core areas reflecting the joint-effect of isolation by resistance and environmental filtering. This pattern can create more isolated communities, composed by less phylogenetic diversity of closer species and functionally adapted to environmental conditions (impoverished soils andbuffered climate), supporting the OCBIL theory. Therefore, the ecological process that shapes the community assembly is linked to the scale effect, the pattern of taxonomic and functional β-diversity could result from a strong niche filtering process, while environmental-trait approach, functional strategies, and habitat suitability are drives by environmental filtering. On a landscape scale, the effect of biogeographical isolation is added to environmental filtering in inselberg ecosystems. We highlighting that the conservation strategies should be directed towards the protection of endemic and/or threatened species and the creation of protected areas with a focus on protecting mainly isolated inselbergs, as well as groups from each of the core areas. Finally, the implementation of mitigating actions through effective restoration strategies that minimize the effect of isolation between the central areas, and that take into account the maintenance of different phylogenetic lineages and the evident specializations of species for microhabitats of inselbergs. Keywords: Rock outcrop. Beta diversity. Functional traits. Landscape resistance. Connectivity. Biodiversity conservation. Atlantic Forest. Caatinga

CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior A restauração florestal no Brasil tem ganhado destaque internacional. Esse fato é explicado pela urgência nas ações para a restauração do grande passivo de terra existente no país e também pela interface que a essa ciência possui com a mitigação das mudanças climáticas. Estudos que tenham aplicação prática que considerem as conexões existentes entre a restauração florestal e as suas contribuições para as mudanças climáticas são escassos em escalas locais, regionais e globais. Além disso, há uma necessidade proeminente de desenvolvimento de uma base sólida da adaptabilidade e crescimento de espécies florestais em plantios de restauração e neutralização de carbono. Desse modo, o objetivo principal deste estudo foi desenvolver conhecimento científico relacionado à restauração florestal e às mudanças climáticas, considerando experimentos regionais (Restauração Florestal e Legado do Programa Carbono Zero) e um estudo mais abrangente (Mapeamento de áreas conflitantes de uso do solo e as potenciais fontes de financiamento de Minas Gerais). Para isto, no “Capítulo I”, foi investigado o comportamento de cinco espécies florestais em campo aos 42 meses. As mudas foram produzidas em recipientes de diferentes volumes (180 cm³ e 1177 cm³). No “Capítulo II”, foi determinado o legado ambiental, social e educacional do Programa Carbono Zero da UFV em 10 anos de atuação. Por fim, no “Capítulo III”, dimensionou-se o passivo ambiental atual de Minas Gerais considerando a Legislação de Proteção a Vegetação Nativa (LPVN) e determinar os potenciais mecanismos/instrumentos financeiros que podem auxiliar na restauração florestal no Estado. Entre as conclusões deste estudo, destacam-se: (i) O tamanho dos recipientes em que as mudas florestais são produzidas podem influenciar as taxas de sobrevivência e crescimento de espécies nativas em campo. (ii) De uma maneira geral, as mudas produzidas em recipientes maiores (sacolas plásticas) apresentaram melhores performances de sobrevivência e crescimento em campo aos 42 meses; (iii) O legado do Programa Carbono Zero em 10 anos demonstrou que a gestão ambiental responsiva em grandes eventos influencia diversos stakeholders e capacita melhor os estudantes envolvidos nas ações; (iv) Minas Gerais posssui atualmente um elevado passivo ambiental emdesconformidade com a LPVN, que exigirá esforços na ordem de 2 bilhões de dólares para a restauração. Palavras-chave: Compensação de emissões. Mudanças climáticas. Mudas de espécies florestais. Universidade Sustentável. Comunidade Recursos Humanos. Forest restoration in Brazil has gained international prominence, this fact is explained by the urgency of actions for the restoration of the great land liability existing in the country and also by the interface that this science has with the mitigation of climate change. Studies that have practical application that consider the existing connections between forest restoration and its contributions to climate change are scarce at local, regional and global scales. Furthermore, there is a prominent need to develop a solid foundation for the adaptability and growth of forest species in restoration and carbon-neutral plantations. Thus, the main objective of this study was to develop knowledge related to forest restoration and climate change considering regional experiments (Forest Restoration and Legacy of the Program Carbono Zero) and a more comprehensive study (Mapping of conflicting areas of land use and the potential sources of financing of Minas Gerais). For this, in "Chapter I" the behavior of five forest species in the field at 42 months was investigated, the seedlings were produced in containers of different volumes (180 cm³ and 1177 cm³). In “chapter II” the environmental, social and educational legacy of the Program Carbono Zero (UFV) in 10 years of operation was determined. Finally, in "Chapter III" the current environmental liability of Minas Gerais was analyzed considering the Legislation for the Protection of Native Vegetation (LPVN) and to determine the potential mechanisms/financial instruments that could help in forest restoration in the state. Among the conclusions of this study, the following stand out: (i) The size of the containers in which the forest seedlings are produced can influence the survival and growth rates of native species in the field. (ii) In general, seedlings produced in larger containers (plastic bags) showed better survival and growth performance in the field at 42 months; (iii) The legacy of the Zero Carbon Program over 10 years has shown that responsive environmental management in large events influences several stakeholders and better trains students involved in the actions; (iv) Minas Gerais currently has a high environmental liability that does not comply with the LPVN, which will require efforts in the order of 2 billion dollars for restoration.Keywords: Compensation of emissions. Climate change. Seedlings of forest species. Sustainable University. Community Human resources.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Este estudo teve como objetivo avaliar os impactos causados pelas formas de uso e ocupação do solo do bioma Amazônia e os reflexos destes impactos no cenário climático regional, nacional e global. Objetivou também, estudar formas de recuperar estas áreas degradadas visando o retorno destes ambientes ao seu estado natural e, com isso, a geração de renda para a população local, principal atingida pelos efeitos do desmatamento na região. Para alcançar os objetivos propostos, o mesmo foi divido em três capítulos: (i) Atividades antrópicas e a Amazônia Legal: estimativa dos impactos na floresta e no clima regional; (ii) A vulnerabilidade do bioma Amazônia: como ações antrópicas contribuem para as mudanças climáticas ao longo do tempo com base em análises de PCA e STA; (iii) Cultivo de sementes oleaginosas em áreas degradadas na Amazônia Legal para recuperação de solo e produção de biodiesel. O processamento dos dados ocorreu em ambiente de Sistema de Informações Geográficas (SIG), que padronizou e analisou as bases de dados de acordo com a necessidade de cada capítulo deste estudo. Os dois primeiros capítulos tiveram como objetivo analisar os impactos que as atividades antrópicas causam nas condições climáticas do bioma Amazônia. Neste contexto, foram utilizadas as interfaces Land Change Modeler (LCM) e Earth Trends Modeler (ETM), do software Idrisi Selva. Foi possível concluir que atividades como pastagem, agricultura e pecuária, são as que mais causam desmatamento no bioma Amazônia e dentro dos limites da Amazônia Legal, região que cobre também parte dos biomas Pantanal e Cerrado. Este desmatamento, causado por ações antrópicas, impacta diretamente nas condições climáticas locais, alterando padrões de pluviometria e temperatura, que por sua vez, acarretam distúrbios climáticos a nível nacional e global uma vez que, a Amazônia é a maior e mais importante floresta tropical do mundo, e possui funções importantes dentro do ciclo de hidrológico da terra. O capitulo três teve como objetivo identificar áreas adequadas para cultivo de oleaginosas visando a recuperação de áreas degradadas e a produção de biodiesel. Neste foram comparadas duas espécies, Elaeis guineenses (Dendê) e Jatropha curcas (Pinhão Manso). Ambos cultivos são adequados para recuperação de áreas degradadas e possuem alta capacidade para produção de biodiesel, além de serem espécies endêmicas da região. Após produção do estudo, foi possível concluir que o bioma Amazônia sofre constantemente por pressões externas, que variam desde o processo de urbanização a inserção da agropecuária. Estas pressões têm como principal consequência o aumento das taxas de desmatamento, gerando modificações na paisagem natural e alterações nas condições climáticas. Devido à gravidade do cenário atual do bioma Amazônia e importância deste no cenário mundial, a preservação e recuperação desta área se torna uma necessidade. Políticas públicas voltadas a proteção da Amazônia devem ser criadas, e as existentes, intensificadas, buscando o retardamento dos impactos do homem nesta região e proporcionando o retorno da floresta ao seu estado natural. Palavras-chave: Amazônia legal. Atividade Antrópica. Desmatamento. Análise de séries temporais. Mudanças climáticas. Recuperação de solos. This study aimed to evaluate the impacts caused by the forms land use and occupation of the Amazon biome and the reflexes of these impacts in the regional, national and global climatic scenario. As well as, studying ways to recover these degraded areas aiming at the return of these environments to their natural state and, with that, the generation of income for the local population, which are the main ones affected by the effects of deforestation in the region. To achieve the objectives of this study, it was divided into three chapters: (i) Human activities and the Legal Amazon: estimation of impacts on the forest and the regional climate; (ii) The vulnerability of the Amazon biome: how anthropic actions contribute to climate change over time based on PCA and STA analyzes; (iii) Oilseed cultivation in degraded areas in the Legal Amazon for soil recovery and biodiesel production. Data processing took place entirely in a Geographic Information System (GIS) environment, in which the databases obtained were standardized and analyzed according to the need for each chapter of this study. The first two chapters aimed to analyze the impacts that human activities cause on climatic conditions in the Amazon biome. In this context, the interfaces Land Change Modeler (LCM) and Earth Trends Modeler (ETM), from the Idrisi Selva software, were used. It was possible to conclude that activities such as pasture, agriculture and livestock, are the ones that most cause deforestation in the Amazon biome and within the limits of the Legal Amazon, a region that also covers part of the Pantanal and Cerrado biomes. This deforestation, caused by anthropic actions, directly impacts on local climatic conditions, changing patterns of rainfall and temperature, which in turn, cause climatic disturbances at national and global level since the Amazon is the largest and most important tropical forest in the world and has important functions within the earth's hydrological cycle. Chapter three aimed to identify areas suitable for the cultivation of oilseeds aiming at the recovery of degraded areas and the production of biodiesel. In this, two species were compared, Elaeis guineenses, popularly known as Dendê, and Jatropha curcas also known as Pinhão Manso. Both crops are suitable for the recovery of degraded areas and have a high capacity for biodiesel production, in addition to being endemic species in the region. After producing the study, it was possible to conclude that the Amazon biome constantly suffers from external pressures, which vary from the urbanization process to the insertion of agriculture and livestock. These pressures have the main consequence of increasing deforestation rates, generating changes in the natural landscape and changes in climatic conditions. Due to the gravity of the current scenario of the Amazon biome and its importance on the world stage, the preservation and recovery of this area becomes a necessity. Public policies aimed at protecting the Amazon must be created, and the existing ones, intensified, seeking to delay the impacts of man in this region and providing the return of the forest to its natural state. Keywords: Legal Amazon. Anthropic activity. Deforestation. Time series analysis. Climate change. Soil Recovery.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior As mudanças climáticas são um dos maiores desafios modernos de adaptação que a humanidade está enfrentando. Entre as estratégias para afrontar este desafio está o uso de energias renováveis. A conversão da radiação solar (DSWR) por meio da energia fotovoltaica (PV) é considerado uma tecnologia de energia limpa, sustentável e renovável que pode ajudar a atender às demandas de energia da crescente população mundial, ao mesmo tempo que reduz os impactos adversos do uso de combustíveis fósseis. O objetivo principal deste estudo foi avaliar as mudanças atuais e futuras da radiação solar no Brasil, e suas consequências para a produção de energia PV (P PV ). Para isto, o capítulo 1 desta tese avaliou os padrões espaço-temporais de variabilidade e tendências de DSWR no Brasil entre 1980 e 2016, com base nos conjuntos de dados em grade mais recentes (observações, reanálise e merging) e explorar as relações entre a variabilidade de DSWR e mudanças na cobertura de nuvens. Os resultados mostraram que a reanálise ERA5 oferece os valores de DSWR mais próximos às observações para todo o país. Também, DSWR apresentou uma tendência positiva para todo Brasil, particularmente nas regiões N, CW e SE. Se encontraram fortes correlações entre a cobertura de nuvens e DWSR observada, que indicaram que as mudanças decadais na nebulosidade são o principal fator que contribui para o efeito de “brightening” no Brasil. O capítulo 2 avaliou como os recentes modelos do CMIP6 estimam a variabilidade espaço-temporal da DSWR e suas causas no Brasil, no período histórico 1981-2010. Além disso, foi estimado como as mudanças futuras (2021- 2050 e 2071-2100) de DSWR, em dois cenários diferentes cenários econômicos e climáticos (SSP2-4.5 e SSP5-8.5), afetariam a geração dos sistemas fotovoltaicos no território brasileiro. As projeções climáticas futuras mostraram que P PV terá aumentos leves apenas no norte da região N, sul da região NE, e na região SE, sob todos os cenários e períodos, com valores de crescimento máximos de 2.5 % sob SSP5-8.5 para o futuro imediato (2021 – 2050). Apesar da maior disponibilidade de radiação solar, a sensibilidade da tecnologia dos sistemas P PV atuais ao aumento da temperatura, não permitiria incrementos no rendimento. Pelo contrário, na medida que a temperatura aumenta, a eficiência dos paneis solares diminui, cancelando o efeito positivo do incremento de DSWR. Palavras-chave: Radiação solar. Brightening. CMIP6. Reanálises. Mundanças climáticas. SSP. Climate change is one of the greatest modern adaptation challenges facing humanity. Among the strategies to face this challenge is the use of renewable energies. The conversion of solar downward shortwave radiation (DSWR) to photovoltaic (PV) energy is considered a clean, sustainable and renewable energy technology that can help meet the energy demands of the growing world population, while reducing energy costs and the adverse human impacts of the use of fossil fuels. The main objective of this study is to evaluate the past and future changes in solar radiation in Brazil, and their consequences for the production of PV power potential (P PV ). Chapter 1 evaluates the spatiotemporal patterns of DSWR variability and trends in Brazil between 1980 and 2016, based on the most recent gridded datasets (observations, reanalysis and merging) and to explore the relationships between DSWR variability and decadal changes in cloud cover. The results showed that the ERA5 reanalysis delivered the DSWR values closest to the observations for all country regions. Also, DSWR shows a positive trend (“brightening”) for all of Brazil, particularly in the N, CW and SE regions. Strong correlations were found between cloud cover and observed DWSR, which indicated that the decadal changes in cloud cover are the main factor contributing to the “brightening” effect in Brazil. Chapter 2 evaluates how the CMIP6 models estimate the spatio-temporal variability of the DSWR and its causes in Brazil in the historical period 1981-2010. In addition, using an ensemble of the best models, it was estimated how the future changes (2021-2050 and 2071-2100) of DSWR, in two different scenarios of shared socioeconomic paths (SSP2-4.5 and SSP5-8.5), would affect the generation of photovoltaic systems in Brazilian territory. Future climate projections showed that P PV will have slight increases only in the north of the N region, south of the NE region, and in the SE region, under all scenarios and periods, with maximum growth values of 2.5% under SSP5-8.5 for the immediate future (2021 - 2050). Despite the greater availability of solar radiation, the sensitivity of current P PV systems’ technology to the increase in ambient temperature, would not allow increases in the yield of P PV . On the contrary, as the temperature increases, the efficiency of the solar panels decreases, canceling the positive effect of the increase in DSWR. Keywords: Solar radiation. CMIP6. Reanalyses. Climate changes. SSP

A mudança climática é um dos grandes temas de debate do século XXI (GIDDENS, 2010). Observando nosso contexto histórico de desenvolvimento do mundo globalizado, um dos modos mais importantes de construção do debate sobre esse tema é o meio midiático. Para analisar o tema da mudança climática na mídia, elegemos o acontecimento: a saída dos EUA do Acordo de Paris. Foram selecionadas para o corpus nove notícias disponíveis na mídia digital nacional, especificamente os sites G1, El País Brasil e Veja online, publicadas no período de maio a junho de 2017. Dito isto, analisamos a encenação da argumentação mobilizada pela mídia digital brasileira em notícias relativas à saída dos EUA do Acordo de Paris, explorando a polêmica em torno da mudança climática. As considerações sobre as Mídias e o Modo de Organização Argumentativo, assim como outras contribuições foram baseadas em Charaudeau (2001, 2004, 2005, 2014, 2015). Como fundamentação à análise da argumentação, também recorremos a Amossy (2017a, 2017b) no que tange ao discurso polêmico. Constatamos que a polêmica sobre a mudança climática se apoia principalmente no dissenso advindo do mundo da política. A mídia explora esse dissenso evidenciando uma dicotomia representada em dois polos. No primeiro polo estariam os favoráveis à responsabilização humana pela mudança climática, enquanto no outro polo estariam os que duvidam ou questionam a responsabilidade humana na mudança do clima terrestre. A polarização atende uma disposição em explorar acentuadamente a visada de incitação e com isso gerar maior repercussão das notícias na busca de maiores benefícios econômicos. A desqualificação ao adversário não é tão intensa. Nesse cenário, o tema da mudança climática perde importância. O importante é a encenação produzida em torno de uma disputa política. Palavras-chave: Polêmica. Mídia. Argumentação. Mudança climática Climate change is one of the major themes of debate in the 21st century (GIDDENS, 2010). Observing our historical context of development of the globalized world, one of the most important ways of building the debate on this theme is the media. We have elected the event of the USA’s withdrawal from the Paris Agreement to analyze the topic of climate change in the media. Nine news items available on the national digital media have been selected for the corpus, specifically the G1, El País Brasil and Veja online sites, published from May to June 2017. That said, we analyzed the staging of the argument mobilized by the brazilian digital media in news related to the US exit from the Paris Agreement, exploring the controversy surrounding climate change. The considerations about the Media and the Argumentative Organization Mode, as well as other contributions were based on Charaudeau (2001, 2004, 2005, 2014, 2015). As a basis for the analysis of the argument, we also resort to Amossy (2017a, 2017b) with regard to the polemic discourse. We note that the controversy over climate change is based mainly on dissent from the world of politics. The media explores this dissent by showing a dichotomy represented in two poles. In the first pole would be those in favor of human accountability for climate change, while in the other pole would be those who doubt or question human responsibility in changing terrestrial climate. The polarization meets an inclination to intensively explore the aim of incitement and thereby generate greater repercussion of the news in search of greater economic benefits. The disqualification of the opponent is not so intense. In this scenario, the theme of climate change loses importance. The important thing is the staging produced around a political dispute. Keywords: Polemic. Media. Argumentation. Climate change

A variabilidade climática pode impactar consideravelmente na agricultura e nos países que dependem da produção agrícola. No futuro, espera-se que a variabilidade climática aumente em certas regiões do mundo, assim como a frequência e a intensidade de eventos extremos. A diversificação agropecuária tem sido reconhecida como importante estratégia na gestão de riscos climáticos. Nesse contexto, a presente pesquisa teve como objetivo principal analisar o processo de diversificação agropecuária, compreendendo seus determinantes e seu papel como medida adaptativa às mudanças climáticas no Brasil. O estudo apresenta dois capítulos. No primeiro capítulo, a autora apresenta o arcabouço teórico e empírico da diversificação agropecuária no Brasil, utilizando abordagens socioeconômica e agronômica. Além disso, foram discutidas as possíveis formas de diversificação agropecuária, ressaltando sua importância ambiental e econômica. Para isso, analisou-se a evolução da produção agropecuária municipal com base em dois índices, Shannon e Simpson, no período 1987-2017. Os resultados revelaram tendência à especialização de culturas, principalmente na região Centro- Oeste. No entanto, a produção agropecuária municipal foi classificada na categoria “diversificada” nesse período. Os grandes produtores tiveram relação negativa com a diversificação agropecuária, o contrário dos pequenos estabelecimentos da região Sul e Centro-Oeste. No segundo capítulo, utilizando modelos em painel de efeitos fixos, foram identificados os impactos de clima extremo sobre a diversificação agropecuária; na sequência, compreendeu-se o efeito das mudanças climáticas na diversificação da produção agropecuária de acordo com cenários futuros propostos pelo Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC). Os resultados indicaram que as “médias sazonais de temperatura e precipitação”, os “dias secos consecutivos”, os “dias secos” e os “dias quentes” afetaram positivamente a diversificação, e as variáveis relativas a “geadas” e “inundações” não apresentaram efeitos estatisticamente significativos. As simulações mostraram que os municípios tenderiam a diversificar conforme o cenário climático se torne mais severo. O incremento do percentual de dias quentes no período 2045-2065 incrementaria a diversificação de culturas em 0,957% e 0,961%, nos cenários RCP4.5 e RCP8.5, respectivamente. Esses resultados podem ajudar a promover políticas públicas que fomentem práticas de diversificação, com redução de riscos climáticos na produção agrícola brasileira. Palavras-chave: Diversificação agropecuária. Variabilidade climática. Mudanças climáticas. Índices de clima extremo Climatic variability can have a considerable impact on agriculture. In the future, climate variability is expected to increase, as well as the frequency and intensity of extreme events. Crop diversification helps to reduce vulnerability to climate risks. In this context, the present research analyzed the process of agricultural diversification, understanding its determinants and its role as an adaptive measure in Brazil. Thus, the study consists of two chapters. The first chapter presented the theoretical and empirical framework of agricultural diversification in Brazil, using socioeconomic and agronomic approaches. In addition, the possible forms of agricultural diversification were presented, highlighting its environmental and economic importance. We presented the evolution of municipal agricultural production from two indices: Shannon and Simpson, in the period 1987-17. The results showed a tendency towards crop specialization, especially in the Midwest region. However, municipal agricultural production was still in the “diversified” category during this period. Farms over 1000 hectares had a negative relationship with agricultural diversification, contrary to establishments between 0 to 50 hectares in the South and Midwest. In the second essay, using fixed- effects panel models, we identified the impact of extreme weather on crop diversification; then, we analyzed the effect of climate change on the diversification according to future scenarios proposed by the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC). It was found that seasonal averages of temperature and precipitation, Consecutive Dry Days (CDD), Dry Days, and Hot days affect positively on diversification, while for Frost days and Very Heavy Rain Days, there was no effect. The simulations showed that Brazilian municipalities would tend to diversify as the climate scenario becomes more severe. The increase in the percentage of hot days in the period 2045-2065 would increase crop diversification by 0.957% and 0.961%, in the scenarios RCP4.5 and RCP8.5, respectively. These results can help to promote public policies that promote adaptation practices in response to adverse effects of climate extreme in agriculture. Keywords: Crop diversification. Climate variability. Climate Change. Extreme climate indices.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) Este trabalho se propôs a analisar como ocorre o processo de recontextualização das pesquisas científicas realizadas no âmbito do Programa Antártico Brasileiro (Proantar) acerca das mudanças climáticas em mídias online, tomando como base matérias jornalísticas publicadas pelos veículos: Estadão, O Globo, Folha de S. Paulo e G1. Foram selecionados 16 textos, entre reportagens e notícias, analisados, por um lado, a partir de seus critérios noticiáveis, com o intuito de identificar alguns parâmetros utilizados na escolha do que é publicado e, por outro lado, a partir da perspectiva linguístico-discursiva, para compreender como as informações científicas são tratadas pelas mídias online selecionadas. Para a realização da análise, foram utilizados autores que exploram pressupostos básicos da atividade e linguagem jornalística (BELTRÃO, 1980; BAHIA, 2009; ERBOLATO, 2004; LAGE, 2001; MARQUES DE MELO, 2003). Especificamente para a análise dos Critérios de Noticiabilidade científica recorreu-se a Burkett (1990). Na análise discursiva, foram utilizados os pressupostos da Análise do Discurso da Divulgação Científica (CALSAMIGLIA, 1997; CASSANY, LÓPEZ e MARTÍ, 2000; CASSANY, 2003; CATALDI, 2007a e b, 2011, 2016) a partir dos procedimentos linguístico- discursivos de expansão, redução e variação e das estratégias divulgativas. Ao final do trabalho, destacam-se algumas questões: 1) Os critérios noticiáveis mais influentes foram: Significado e Necessidade de Conhecimento. A predominância do Significado evidencia o sentido dos fatos científicos e suas implicações sociais, econômicas, políticas etc. Já o critério Necessidade de Conhecimento demonstra o interesse em atender ao desejo do público pelo consumo de informações científicas, sejam curiosidades ou questões que impactam a sociedade; 2) Quanto aos procedimentos linguístico-discursivos, foi verificada uma maior incidência da expansão a partir, principalmente, das estratégias divulgativas de contextualização e modalização. A primeira indica o esforço das mídias em garantir que o público compreenda o contexto e a relevância das informações, a segunda revela uma abordagem carregada de elementos subjetivos; 3) A cobertura apresentou-se pouco voltada à comunicação de riscos e efeitos deletérios decorrentes das mudanças climáticas e do aquecimento global. Palavras-chave: Proantar. Antártica. Divulgação científica. Mudanças climáticas. Análise do discurso de divulgação científica. This study aims to analyze the process of recontextualization the scientific research conducted by the Brazilian Antarctic Program (Proantar) on climate change in online media, based on news published by the media: Estadão, O Globo, Folha de S. Paulo and G1. Sixteen texts were selected, among reports and news, they were analyzed, on the one hand, according to their news criteria, in order to identify some parameters used in the choice of what is published and, on the other hand, based on the linguistic-discursive perspective, to understand how scientific information is treated by the selected online media. For the analysis, authors who explored basic assumptions of journalistic activity and language were used (BELTRÃO, 1980; BAHIA, 2009; ERBOLATO, 2004; LAGE, 2001; MARQUES DE MELO, 2003). Burkett (1990) was specifically used for the analysis of the Scientific News Criteria. In the discursive analysis, the assumptions of the Discourse Analysis of Science Communication (CALSAMIGLIA, 1997; CASSANY, LÓPEZ e MARTÍ, 2000; CASSANY, 2003; CATALDI, 2007a e b, 2011, 2016) considering the linguistic-discursive procedures of expansion, reduction and variation, and from the divulgative strategies were used. At the end of the assignment, some points were observed: 1) The most influential news criteria were: Meaning and Need for Knowledge. The predominance of Meaning evidence the scientific facts meaning and its social, economic, political implications. The criteria Necessity of Knowledge demonstrates the interest in filling the public's desire for the consumption of scientific information, whether curiosities or issues that impact society; 2) As for the linguistic-discursive procedures, a greater incidence of expansion was verified from, mainly, the divulgative strategies of contextualization and modalization. The first indicates the effort of the media to ensure that the public understands the context and the relevance of the information, the second one reveals an approach loaded with subjective elements; 3) The coverage was a little focused on the communication of risks and damaging effects arising from climate change and global warming. Keywords: Proantar. Antarctica. Scientific Divulgation. Climate change. Discourse Analysis of Science Communication .

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico Apesar de ter evoluído em ambientes sombreados, a maior parte do café (Coffea arabica L.) é cultivada sob sombreamento esparso ou a pleno sol, em todo o mundo. O café é classificado como muito sensível às mudanças climáticas, e o sombreamento é considerado uma importante estratégia de manejo para mitigar os efeitos negativos das mudanças climáticas à cultura. No entanto, não existem informações sobre os efeitos de uma elevada concentração de CO2 (eCa) no desempenho do café em resposta à disponibilidade de luz. Sendo assim, examinou-se como a assimilação e o uso de carbono são afetados pela eCa em combinação com níveis variáveis de luz e como isso pode mudar o crescimento e a partição de biomassa. Para tanto, cultivaram-se plantas em vasos, dentro de câmaras de topo aberto, em casa de vegetação. Durante seis meses, as plantas foram submetidas a dois níveis de luz (radiação fotossinteticamente ativa de c. 16 ou 7,5 mol fótons m-2 dia-1) em combinação com concentração de CO 2 ambiente (aCa: 382 ± 9 ppm) ou elevada (eCa: 744 ± 36 ppm). O estímulo às taxas fotossintéticas sob eCa ocorreu independentemente de variações nas condutâncias estomática e mesofílica; também não se observaram sinais de retrorregulação das taxas fotossintéticas, independentemente da intensidade luminosa. Particularmente sob sol e eCa, as plantas apresentaram reduções nas taxas de fotorrespiração e na pressão oxidativa em relação às plantas sob aCa, favorecendo um balanço positivo de carbono. Independentemente da intensidade luminosa, eC a promoveu maior crescimento e acúmulo de biomassa, bem como uma pequena alteração no padrão de alocação de biomassa, em função do incremento da fração caulinar. Adicionalmente, plantas sob a maior intensidade luminosa e eCa apresentaram a menor razão de área foliar e a maior razão de massa seca radicular/área foliar total. No geral, os presentes resultados sugerem que: (i) as plantas sob eCa estão preparadas para suportar melhor os impactos de outros estresses típicos de plantações a pleno sol, e; (ii) a eCa poderia agir em conjunto com o sombreamento para mitigar os efeitos negativos das mudanças climáticas, aumentando a sustentabilidade da cafeicultura. Palavras-chave: Aclimatação fotossintética. Mudanças climáticas. Sistema agroflorestal. Sombreamento. Despite having evolved in shaded environments, most coffee (Coffea arabica L.) is cultivated worldwide under sparse shade or at full sunlight. Coffee is ranked as greatly susceptive to climate changes (CG) and shading has been considered an important management strategy for mitigating the harmful CG effects on the crop. However, there is no information on the effects of enhanced [CO2] (eCa) on coffee performance in response to availability of light. Here, we examined how carbon assimilation and use are affected by eCa in combination with varying light levels, and how this could affect growth and biomass partitioning. For that, potted plants were grown in open top chambers under greenhouse conditions. For over six months, the plants were submitted to two light levels (ca. 16 or 7.5 mol photons m-2 day-1) in combination with ambient or elevated [CO2] (ca. 380 or 740 mol mol 1 air, respectively). Variations associated with growth and biomass traits were mostly explained by the light factor, whereas variations linked to photosynthetic traits were mostly explained by the [CO 2] factor. Our results demonstrate that both a greater light intensity and eCa improved growth and photosynthetic performance orthogonally. Despite marginal alterations in biomass partitioning, some allometric changes, such as higher root biomass-to-total leaf area and lower leaf area ratio under the combination of eCa and high light conditions, were found. Stimulation of photosynthetic rates by eCa occurred with no direct effect on stomatal and mesophyll conductances, and no signs of photosynthetic downregulation were found irrespective of light level. Particularly at high light, eCa led to decreases in both photorespiration rates and oxidative pressure. Overall, our novel findings suggest that (i) plants at eCa are primed to better support the impacts of other stresses that are typical of unshaded plantations and (ii) eCa could tandemly act with shading to mitigate the harmful CC effects on coffee sustainability. Keywords: Agroforestry systems. Climate changes. Photosynthetic acclimation. Shading

A relação Intensidade-Duração-Frequência das precipitações é muito utilizada em projetos hidráulicos e hidrológicos para fins de estimativa da vazão máxima, sendo normalmente elaborada a partir do ajuste de distribuições de probabilidade adequadas às séries dos dados de intensidade máxima média das precipitações, obtidos por registros pluviográficos. Esses registros, no entanto, são escassos no Brasil, sendo necessária em muitos casos a utilização da metodologia de desagregação de dados pluviométricos para obtenção das séries históricas de intensidades. Além disso, as relações Intensidade-Duração-Frequência são comumente estimadas pressupondo a estacionariedade da série de dados de precipitação. Diante do exposto, o objetivo deste trabalho foi analisar a variação temporal das séries históricas de temperatura e precipitação na região de Governador Valadares/MG, avaliando a ocorrência ou não de estacionariedade, e propor novas curvas de Intensidade-Duração-Frequência no contexto de ausência de dados pluviográficos, diante das possíveis mudanças observadas em decorrência das mudanças climáticas e da formação de ilhas de calor urbanas. O estudo foi realizado utilizando dados médios de temperatura anual (máxima e mínima) correspondentes ao período de 1970 a 2018 e pluviométricos para o período de 1986 a 2018 do município de Governador Valadares/MG. Para verificar a abrangência das tendências detectadas nas séries dos índices de precipitação (P95p, Pmax1d, IID, PTot) foram analisados dados de outras quatro estações pluviométricas localizadas na mesma região hidrologicamente homogênea de Governador Valadares. A sazonalidade da precipitação foi estudada a partir da análise de 12 séries de totais precipitados mensais, correspondentes aos meses do ano. A variação temporal das séries de temperatura e precipitação foi analisada a partir dos testes de tendência de Mann-Kendall original e com a modificação Block Bootstrap. Aos dados de lâminas máximas precipitadas foram ajustadas as distribuições de probabilidades Generalizada de Eventos Extremos (GEV) e Gumbel, estacionárias e não estacionárias, utilizando o método da máxima verossimilhança, sendo a seleção do melhor ajuste feita com base nos Critérios de Akaike e Bayesiano. As séries de dados de temperaturas máxima e mínima médias e dos índices P95p e Pmax1d apresentaram tendência positiva, apontando a ocorrência de alterações climáticas importantes na região de Governador Valadares, entretanto, não foram encontradas evidências significativas de alterações da duração e distribuição do período chuvoso. O melhor ajuste à série de dados de lâminas máximas precipitadas correspondeu à distribuição de Gumbel não estacionária. Utilizando a metodologia de desagregação de chuvas diárias foram obtidas as curvas Intensidade-Duração-Frequência incorporando o comportamento não estacionário. Comparando-se as curvas não estacionárias ajustadas e a elaborada por Freitas et al. (2001) para a mesma região, considerando estacionariedade dos dados, a última subestimou as intensidades de precipitação para menores durações, com diferenças de até 49%, evidenciando a necessidade de considerar a não estacionariedade no ajuste das equações de chuvas intensas e, consequentemente, na elaboração de projetos hidráulicos e hidrológicos. Palavras-chave: Chuvas intensas. Estacionariedade. Desagregação de chuvas. The Intensity-Duration-Frequency of precipitations is widely used in hydraulic and hydrological projects for the purpose of estimating the maximum flow, being normally elaborated by adjusting the probability distributions provided to the data series of average maximum intensity of the precipitations, record by pluviographic records. These records, however, are scarce in Brazil, making it necessary in many cases to use the methodology of disaggregating rainfall data to obtain historical series of intensities. In addition, Intensity- Duration-Frequency relationships are commonly estimated assuming the stationarity of the precipitation data series. The objective of this study was to analyze the temporal variation of the historical temperature series and to analyze the region of Governador Valadares/MG, evaluating the occurrence or not of stationarity, and to propose new Intensity-Duration- Frequency curves in the contexto of absence rainfall data, in view of the possible changes observed as a result of climate change and the formation of urban heat islands. The study was carried out using average annual temperature data (maximum and minimum) corresponding to the period from 1970 to 2018 and rainfall for the period from 1986 to 2018 in the municipality of Governador Valadares/MG. In order to verify the scope of the trends detected in the series of classification indexes (P95p, Pmax1d, IID, PTot), data from four other pluviometric rainfall stations in the same hydrologically homogeneous region of Governador Valadares were provided. The seasonality of the separation was studied from the analysis of 12 series of monthly precipitated totals, corresponding to the months of the year. The temporal variation of the temperature and precipitation series was analyzed using the original Mann-Kendall trend tests and with the Block Bootstrap modification. The data of maximum precipitated slides were adjusted as Generalized Extreme Event (GEV) and Gumbel probability distributions, stationary and non-stationary, using the maximum likelihood method, being a selection of the best fit made based on the Akaike and Bayesian Criteria. The series of data on average maximum and minimum temperatures and the P95p and Pmax1d indices showed a positive trend, pointing to the occurrence of important climatic changes in the Governador Valadares region, however, no significant evidence of changes in the duration and distribution of the rainy season was found. The best fit to the maximum precipitated slide data series corresponded to the non-stationary Gumbel distribution. Using the daily rainfall disaggregation methodology, the Intensity- Duration-Frequency curves were obtained incorporating the non-stationary behavior. Comparing the adjusted non-stationary curves and the one elaborated by Freitas et al. (2001) for the same region, considering the stationarity of the data, the latter underestimated the precipitation intensities for shorter durations, with differences of up to 49%, evidencing the need to consider the non-stationarity in the adjustment of the intense rain equations and, consequently, in the elaboration of hydraulic and hydrological projects. Keywords: Heavy rains. Stationarity. Disaggregation of rainfall.

CAPES Esta tese dedicou-se a identificar a percepção de agricultores familiares localizados no semiárido baiano, referente às mudanças climáticas, tendo como locus de estudo o município de Baixa Grande- BA e, neste, trabalhou-se três comunidades específicas. O objetivo central consistiu na compreensão, a partir da percepção dos agricultores entrevistados, dos impactos provocados pelas mudanças climáticas nos meios de vida da agricultura familiar, na identificação e análise das consequências socioeconômicas e culturais por eles enfrentados associados a esse fenômeno, bem como as estratégias de adaptação por eles adotadas. Trata-se de uma pesquisa qualitativa, cujos dados de campo foram obtidos por meio de entrevistas semiestruturadas, observação livre e realização de atividades em grupo entre os meses de julho a setembro de 2018, e em agosto de 2019. Os principais instrumentos de coleta de dados utilizados foram: entrevistas semiestruturadas com agricultores familiares com idade igual ou superior a 40 (quarenta) anos; observação livre em distintos espaços nas comunidades e reuniões em grupo. (Como principais categorias teóricas abordaram-se as temáticas das mudanças climáticas; percepção ambiental; percepção de risco; meios de vida; Tecnologia Social (TS) e adaptação. O estudo evidenciou que o termo “mudanças climáticas” é estranho a muitos agricultores, no entanto, estes percebem e enumeram diversas transformações no ambiente e nos seus meios de vida e os associam às “mudanças ambientais” e/ ou “mudanças no tempo”, apontando os seres humanos e suas ações como sendo os principais responsáveis por tais transformações. Diversas foram as transformações ambientais percebidas pelos agricultores familiares, no entanto, a maioria não realiza uma ligação direta com o termo científico “mudanças climáticas”, nem conseguem fazer uma ligação dos acontecimentos globais com as consequências locais. Como efeito, as mudanças percebidas causaram a alteração e redução da precipitação pluviométrica e o aumento da temperatura na região. Tais fatos, por sua vez, influenciaram nos períodos de chuva, sobretudo, o inverno e trovoada. Essas alterações interferiram sobremaneira na produção agropecuária, nas perdas de sementes e, consequentemente, na geração de renda das famílias, influenciando de maneira diversa seus meios de vida e os distintos ativos que o compõe. Contudo, algumas consequências positivas também foram trazidas, em decorrência dessas alterações no ambiente com vistas à adaptação do agricultor às novas realidades impostas pelo clima. Como exemplo, tem-se ações e políticas, tais como, o Garantia Safra; o Pronaf; a plantação da palma forrageira; a “Operação Caminhão Pipa” utilizado no fornecimento de água; a criação de casa de sementes; e, principalmente, as cisternas de placa, tecnologia social apontada como sendo o mais importante instrumento adaptativo para a realidade semiárida, revolucionando a forma como a população lida com a água, e possibilitando a melhoria da qualidade de vida e saúde desta população. This thesis was dedicated to identify the perception of family farmers located in the semi-arid region of Bahia, referring to climate change, having as locus of study in the municipality of Baixa Grande, and 1n this, three specific communities were worked on. The central objective was to understand, from the perception of the interviewed farmers, the impacts caused by climate change on the livelihoods of family farming, to identify and analyze the socioeconomic and cultural consequences they face associated with this phenomenon, as well as the adaptation strategies adopted by them. It is a qualitative research, whose field data were obtained through semi-structured interviews, free observation and group activities between July and September 2018, and m August 2019. The main data collection instruments used were: semi-structured interviews with family farmers aged 40 years or older; free observation 1n different spaces in the communities, and group meetings. The main theoretical categories were the themes of climate change; environmental perception; risk perception; livelihoods; Social Technology (TS) and adaptation. The study showed that the term “climate change” is foreign to many farmers, however, they perceive and enumerate various transformations 1n the environment and their livelihoods and associate them with “environmental changes” and / or “changes in time”, pointing to human beings and their actions as being the main responsible for such transformations. The environmental transformations perceived by the interviewees were diverse, however, the majority do not make a direct connection with the scientific term “climate change”, nor can they make a connection between global events and local consequences. The perceived changes have caused several negative consequences, such as the change and reduction of rainfall, and the increase of temperature in the region. Such facts, in turn, have influenced the periods of rain, especially the winter and thunderstorm. These changes greatly interfered mn agricultural production, seed losses and, consequently, im the generation of families' income, influencing their livelihoods and the different assets that compose 1t. However, some positive consequences were also brought about, as a result of these changes in the environment with the objective of the adaptation of the farmer to the new realities imported by the climate. As an example, there are actions and policies, such as Garantia Safra (Harvest Guarantee); the Pronaf; the planting of forage palm; the “Operation Truck Kite” used in the water supply; the creation of seed house; and, mainly, the plate cisterns, a social technology identified as the most important adaptive instrument for the semi-arid reality, revolutionizing the way the population deals with the water, and enabling the improvement of the quality of life and health of this population.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior O presente trabalho utilizou um modelo determinístico de crescimento feito por Li e Swain para simular as variáveis econômicas da Bacia do Rio Parnaíba em diferentes cenários de disponibilidade de água. A região em que a Bacia do Rio Parnbaíba não é considerada uma região desenvolvida e os atuais modelos de gestão não fazem previsões de longo prazo para as demandas hidrográficas da bacia. No cenário com ligeira redução (10% de redução) da disponibilidade hídrica, não foi encontrada diferença significativa em relação ao cenário padrão da região. Com reduções mais severas em torno de 38,5%, o que é considerado uma afluência reduzida em épocas de seca, o bem-estar e o crescimento da região ficam comprometidos. Palavras-chave: Modelo de crescimento. Àgua. Longo prazo. The present work used a deterministic growth model made by Li and Swain to simulate the economic variables of the Parnaíba River Basin in different scenarios of water availability. The region in which the Parnbaíba River Basin is not considered a developed region and current management models do not make long run forecasts for the hydrographic demands of the basin. In the scenario with a slight reduction ( 10% of reduction) in water availability, no significant difference was found in relation to the standard scenario in the region. With more severe reductions about 38,5%, which is considered as a reduced inflow in dry times, the well-being and growth of the region is compromised. Keywords: Growth model. Water. Long run.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Devido à sua grande biodiversidade e superfície, o Cerrado é responsável por serviços ecossistêmicos relacionados à ciclagem de energia, água e nutrientes em escala regional e global. Entretanto, cenários futuros indicam uma redução entre 20-70% dos regimes de chuvas no Cerrado o que alterará a umidade e dinâmica do solo, e consequentemente processos ecossistêmicos. Portanto, buscamos entender as relações entre plantas, microrganismos e nutrientes do solo, e avaliar o efeito da redução de chuva em processos biogeoquímicos. Para isso, alocamos cinco parcelas de 7x7m emparelhadas (redução de chuva e controle) em três fisionomias de Cerrado na Floresta Nacional de Paraopeba (Cerradão Distrófico, Cerrado stricto sensu denso e Cerrado stricto sensu). No Capítulo 1, avaliamos a vegetação (jovens e adultos), as comunidades microbianas e o estado nutricional do solo, bem como as relações entre eles. No Capítulo 2, estimamos a disponibilidade in situ de nitrogênio (N) e fósforo (P) no solo ao longo de dois anos, em condições ambientais e sob redução de chuva. No Capítulo 3, usamos duas abordagens (redução das chuvas in situ e incubações em laboratório a 80% e 40% da capacidade de retenção de água no solo [CRA]) para investigar os efeitos das mudanças na umidade do solo na diversidade funcional microbiana e no funcionamento do solo (fluxos potenciais solo-atmosfera de gases de efeito estufa [GEE; N 2 O, CO 2 e CH 4 ] e taxas de mineralização de N). Nossos resultados revelaram que a disponibilidade de NH 4 no solo foi um determinante da estrutura das plantas jovens e da diversidade funcional microbiana do solo. A diversidade vegetal não foi relacionada às variáveis medidas, enquanto a biomassa foi negativamente relacionada à diversidade microbiana e aos nutrientes do solo. Nossos resultados sugerem fortes ligações positivas entre o estado nutricional do solo e a diversidade funcional microbiana. A disponibilidade de N e P variou entre fisionomias, estações e anos, com interações notáveis entre alguns desses fatores. O Cerrado stricto sensu apresentou valores mais baixos de disponibilidade de nutrientes, emissões de CO 2 e diversidade funcional microbiana. O Cerradão Distrófico exibiu um melhor estado nutricional geral, as maiores taxas de mineralização e emissão de N 2 O. Tanto a sazonalidade quanto o tratamento de redução das chuvas reduziram a disponibilidade de N, mas não a de P, sugerindo uma maior sensibilidade da disponibilidade de N do que a de P às mudanças na umidade do solo. Entretanto, diferentes fisionomias mostraram diferentes sensibilidades à redução das chuvas. Por outro lado, verificamos que o teor de N no solo foi maior e a mineralização de amônio foi menor sob exclusão de chuva. Mudanças na umidade do solo (80% vs. 40% CRA) não influenciaram a diversidade funcional microbiana, entretanto, modularam as relações da biodiversidade microbiana com a respiração do solo e as taxas de transformação de N. Os fluxos de GEE foram menores em solos com 40% de CRA do que aqueles com 80% de CRA. Portanto, mudanças relacionadas à umidade do solo e no domínio relativo das diferentes fisionomias do Cerrado provavelmente alterariam a capacidade desse bioma de mineralizar e estocar N, e de trocar GEE com a atmosfera. Palavras-chave: Biodiversidade. Atividade microbiana. Processos biogeoquímicos. Umidade do solo. Mudanças climáticas. Cerrado savanna is among the most important ecosystems worldwide due to its great biodiversity and extension. The Cerrado is responsible for key ecosystem services related to energy, water, and nutrients cycling at the regional and global scale. However, these ecosystem services may be altered due to climate change. Future climate scenarios indicate a rainfall reduction between 20-70% in the Cerrado that will consequently alter the content and dynamics of soil moisture. We sought to understand the effects of forecasted rainfall reduction in important ecosystem processes, as well as on the relationships among nutrients, plant and microbial communities. To do so, we placed five 7x7m paired (one rainfall reduction and one control) plots in each of the dominant Cerrado physiognomies present in the Paraopeba Reserve (woodland, intermediate and open savannah). In Chapter 1, we evaluated the soil nutritional status and the saplings communities, tree and soil microorganisms, as well as the relationships among all of them. In Chapter 2, we estimated in-situ soil nitrogen (N) and phosphorus (P) availability along two years under ambient and rainfall reduction conditions. In Chapter 3, we used two different approaches (i.e. the in situ rainfall reduction and lab incubations at 80% and 40% of the soil water holding capacity [WHC]) to investigate the effects of changes in soil moisture on the soil microbial functional diversity and functioning (i.e. potential soil-atmosphere greenhouse gases fluxes [GHG; N 2 O, CO 2 and CH 4 ] and N mineralization rates). Our results revealed that soil NH 4 availability was a key determinant of the structure of plant saplings and of soil microbial functional diversity. Plant richness was not significantly related to any of our measured variables, but saplings biomass was negatively related to microbial communities and soil nutrients. Our results suggest strong positive links between the soil nutritional status and microbial functional diversity. Nutrient availability varied between physiognomies, seasons and years, with noteworthy interactions among some of these factors. The open savannah showed overall lower nutrient availability values, CO 2 emissions and microbial functional diversity and evenness. The woodland savannah exhibited overall better nutritional status, the highest N mineralization and N 2 O emission rates. Both the dry season and the rainfall reduction treatment decreased N availability but not that of P, suggesting a higher sensitivity of N availability than that of P to changes in soil moisture. However, different physiognomies showed different sensitivities to the rainfall reduction. On the other hand, we found that soil N content was higher, and ammonium mineralization was lower, under the rainfall exclusion than in control plots. Changes in soil moisture (80% vs 40% WHC) did not influence microbial functional diversity and evenness, but they did modulate the relationships of microbial functional biodiversity with soil respiration and N transformation rates. Soil- atmosphere GHG fluxes were lower in soils at 40% WHC than in those at 80%WHC. Altogether, our results indicate that climate change-related changes in soil moisture and in the relative dominance of the different Cerrado physiognomies would likely change the capacity of this biome to mineralize and stock N, and to exchange GHG with the atmosphere. Keywords: Biodiversity. Microbial activity. Biogeochemical processes. Soil moisture. Climate change.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico Estudo recentes demonstram que eventos extremos têm aumentado em magnitude e/ou frequência. Acredita-se que as atividades antropogênicas podem amplificar a variabilidade natural de eventos extremos de precipitação e afetar o seu comportamento probabilístico ao longo do tempo. No Brasil, estes eventos têm gerado inúmeros desastres como enxurradas, inundações e movimentos de massas que acarretaram em impactos negativos, em especial no ambiente urbano. O processo de adaptação a estes eventos requer soluções técnicas de infraestrutura geológico-geotécnica e de recursos hídricos. A ideia de clima estacionário, que norteia muitas dessas soluções, não é condição satisfeita para algumas séries de dados atuais e, potencialmente, não será satisfeita no futuro. Assim, é necessário compreender melhor o comportamento dos eventos extremos a fim de elaborar soluções técnicas segundo as projeções climáticas futuras. Portanto, o objetivo deste estudo é avaliar a ocorrência de precipitações extremas em condições não estacionárias no Brasil e suas projeções para cenários de mudanças climáticas. Para isso, as análises foram realizadas com resolução espacial de 0,25o x 0,25o para o Brasil com um banco de dados para o período histórico, composto por dados de precipitação observados de 1980 a 2015, e um banco de dados projetados de 2020 a 2099, dos modelos HADGEM2-ES, MIROC5, MRI-CGCM3, CCSM4, para os cenários RCP 4.5 e 8.5. Para determinar a presença de tendências foi aplicado o teste de Mann-Kendall às séries de precipitação máxima dos dois bancos de dados. Posteriormente, as distribuições foram modeladas segundo a teoria dos valores extremos e aplicado o teste de desvio, utilizando três modelos: estacionário (GEV 0 ) e com parâmetros dependentes do tempo (GEV 1 e GEV 2 ). Os testes foram aplicados ao nível de significância de 5% (α =0,05). Por fim, foram calculados as lâminas de precipitações extremas para os períodos de retorno de 5, 10, 25, 50 e 100 anos em condições não estacionárias para período histórico e para as projeções futuras nos cenários de mudanças climáticas. Os resultados do período histórico indicaram séries não estacionárias em 17,5% da área do Brasil. Em especial, tendências positivas nos estados do Rio Grande do Sul, Santa Catarina, Paraná, Espírito Santo e Rio de Janeiro. Parte do estado de São Paulo e Minas Gerais apresentaram tendências negativas. O teste de desvio indicou, para as séries não estacionárias, melhor aderência das distribuições ao modelo GEV 1 do que ao GEV 2 . A análise das lâminas de precipitação extrema indica que, uma vez definida a existência de tendência na série, empregar o cálculo de forma estacionária tende a subestimar a magnitude dos extremos de precipitação. Além disso, as análises das projeções climáticas futuras indicaram o aumento nas lâminas de precipitação extrema em relação ás lâminas calculadas para o período histórico, em pelo menos 90% do território nacional, para os cenários RCP 4.5 e 8.5. Isso poderá levar, dentre outros impactos, a inundações urbanas mais intensas e mais frequentes, com o aumento dos riscos sociais, ambientais e econômicos. Por fim, é indispensável o controle e a prevenção de impactos de eventos precipitação extrema por meio do dimensionamento adequado dos sistemas de infraestrutura hídrica. Palavras-chave: Eventos extremos. Mudança Climática. GEV. Tendência. Recent studies show that extreme events have increased in magnitude and / or frequency. It is believed that anthropogenic activities can amplify the natural variability of extreme precipitation events and affect their probabilistic behavior over time. In Brazil, these events have generated inumerous disasters such as floods and landslides that have had negative impacts, especially in the urban environment. The adaptation process to these events requires technical solutions for geological- geotechnical infrastructure and water resources. The idea of stationary climate is a condition that is not met for some current data series and, potentially, will not be met in the future. Thus, it is necessary to better understand the behavior of extreme events in order to develop technical solutions according to future climate projections. Therefore, the objective of this study is to evaluate the occurrence of extreme rainfall in non-stationary conditions in Brazil and its projections for climate change scenarios. The analyzes were performed with spatial resolution of 0,25o x 0,25o for Brazil with a database for the historical period, composed of rainfall data from 1980 to 2015, and a projected database from 2020 to 2099, from the climate models HADGEM2-ES, MIROC5, MRI-CGCM3, CCSM4, for the climate scenarios RCP 4.5 e 8.5. The Mann- Kendall trend test was applied to the maximum precipitation series of the two databases. Subsequently, the distributions were modeled according to the extreme values theory and the deviation test was applied, using three models: stationary (GEV 0 ) and with time-dependent parameters (GEV 1 e GEV 2 ). The tests were applied at the level of significance of 5% (α = 0,05). Finally, extreme precipitation lamina ere calculated for the return periods of 5, 10, 25, 50 and 100 years in non-stationary conditions for the historical period and for future projections in climate change scenarios. The results of the historical period indicated non-stationary series in 17.5% of the area of Brazil. In particular, positive trends in the states of Rio Grande do Sul, Santa Catarina, Paraná, Espírito Santo and Rio de Janeiro, while part of the state of São Paulo and Minas Gerais showed negative trends. The deviation test indicated, for non-stationary areas, better adherence of the distributions to the model GEV 1 than to GEV 2 . The laminas analysis indicates that once the existence of a trend in the series is identified, employing the calculation in a stationary manner tends to underestimate the intensity of the precipitation extremes. In addition, the analysis of future climate projections indicated an increase in the intensity of the laminas as compared to the ones calculated for the historical period, in at least 90% of the national territory, for the scenarios RCP 4.5 and 8.5. This may lead, among other impacts, to more intense and more frequent urban floods, with the increase in social, environmental and economic risks. Finally, it is essential to control and prevent the impacts of extreme precipitation events through the adequate dimensioning of water infrastructure systems. Keywords: Extreme events. Climate change. GEV. Trend.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) O Bioma Cerrado é estratégico para a agricultura brasileira e para a manutenção do equilíbrio hidrológico do país, contribuindo com as vazões dos rios de oito das doze regiões hidrográficas brasileiras. Nos últimos anos tem-se observado um crescimento contínuo da agricultura irrigada, principal atividade usuária de recursos hídricos, e o surgimento de conflitos pelo uso da água. O pouco conhecimento da disponibilidade hídrica tem dificultado o processo de alocação de água, comprometendo o crescimento econômico da região. Neste contexto, a utilização adequada das águas subterrâneas é fundamental para reduzir as incertezas quanto á disponibilidade hídrica, sendo necessário, para isso, um maior entendimento do seu comportamento em escala de bacia hidrográfica e uma melhor quantificação da sua recarga. O objetivo desta dissertação foi estimar a recarga atual e futura de água subterrânea em uma bacia hidrográfica do Bioma Cerrado. A partir de dados coletados na bacia hidrográfica do rio Buriti Vermelho, avaliou-se três métodos de estimativa de recarga. As recargas estimadas pelos métodos de separação do escoamento de base e da variação de nível do lençol freático representaram 23,7% e 22,8% da precipitação total, respectivamente, sendo considerados os mais adequados. Pelo modelo BALSEQ, a recarga potencial foi estimada em 31,5% da precipitação. No período avaliado, a recarga potencial variou de 46,3% a 26,0% em cenários de mudança no uso e ocupação da terra. O modelo refletiu bem as características da região, porém não recomendado sua utilização para a estimativa da recarga na bacia, mas é útil na determinação dos demais componentes hidrológicos e na gestão dos recursos hídricos. No cenário futuro, prevendo as mudanças climáticas na região, as recargas serão afetadas e reduzidas. No RCP 4.5 observou-se reduções variando de 0,8% a 44,0% na recarga mensal média e, no RCP 8.5, reduções variando de 9,3% a 52,8% . The Brazilian Savanna (Cerrado) is strategic for Brazilian agriculture and for maintaining the country's hydrological balance, as it contributes to river flows from eight of the twelve Brazilian hydrographic regions. In recent years there has been a continuous growth of irrigated agriculture, the main water resource activity, and the emergence of conflicts over water use. Poor knowledge of water availability has hindered the water allocation process, implicating the region's economic growth. In this context, the adequate use of groundwater is fundamental to reduce the uncertainties regarding water availability. Therefore, to understand the groundwater behavior in the watershed scale a better quantification of its recharge is necessary. The aim of this dissertation was to estimate the current and future groundwater recharge in a Brazilian Savanna watershed. From data collected in the Buriti Vermelho river watershed, three recharge estimation methods were evaluated. The recharges estimated by the baseflow separation and water table fluctuation methods represented 23.7% and 22.8% of the total precipitation, respectively, being considered the most appropriate methods. By the BALSEQ model, the potential recharge was estimated at 31.5% of precipitation. Over the assessed period, the potential recharge ranged from 46.3% to 26.0% of precipitation for the scenarios of change in land use and occupation. The model reflected well the characteristics of the region. Although its use is not recommended for estimating recharge in the basin, the model is useful in determining other hydrological components and in managing water resources. In the future scenario, by predicting climate change in the region, recharges will be affected and reduced. In RCP 4.5 the reductions ranged from 0.8% to 44.0% in the average monthly recharge and RCP 8.5, from 9.3% to 52.8%.

O Brasil é considerado um dos principais players na produção e comércio global de carne bovina. Apesar da relevância econômica que a pecuária representa para o país, há importante contraponto: sua igual grandeza em contribuir com a emissão de gases de efeito estufa. O setor é responsável por 80% das emissões da agropecuária. Com isso, numerosas estratégias de mitigação têm sido propostas para reduzir os impactos ambientais da produção de gado. Nesse sentido, este estudo combina o modelo de equilíbrio geral computável (EGC) ENVISAGE com três tecnologias propostas pelo Plano de Agricultura de Baixo Carbono (ABC) para determinar o potencial de mitigação e produção de cada uma dessas tecnologias para o setor. Os resultados indicam que a integração lavoura-pecuária-floresta (iLPF) é a tecnologia com maior capacidade de mitigação, reduzindo diretamente as emissões em 172,5 Mt CO2eq, além de elevar a produção do setor em 10,9%. Todas as tecnologias propostas possibilitam aumento da produção setorial aliado à mitigação de gases de efeito estufa, principalmente CH4 e N2O. A inserção das tecnologias do ABC aumenta a produção da pecuária o que implica em um aumento indireto da produção do setor de grãos e alimentos e bebidas. Há também uma maior demanda final pelos produtos agropecuários. A maior produção desses setores, juntamente com o maior consumo agregado, implica em um aumento indireto das emissões de gases de efeito estufa. Entretanto, esse acréscimo nas emissões não é capaz de neutralizar o potencial de mitigação da pecuária. Além disso, o modelo projeta que há um trade-off entre mitigação e produção que ocorre ao se atingir uma taxa de lotação entre 4,67-4,99 UA/ha (unidade animal por hectare). Isso quer dizer que dentro desse intervalo troca- se maior produção da pecuária por menor mitigação de gases do efeito estufa e vice- versa. Por outro lado, verifica-se que dado o atual nível de lotação das pastagens no Brasil ainda há um grande espaço para intensificação da pecuária até que o trade-off projetado seja de fato atingido. Palavras-chave: Produtividade da Pecuária. Equilíbrio Geral. Mudanças Climáticas. Brazil is one of the main players in global beef production and trade. Despite the economic importance of cattle raising for the country, there is an important counterpoint: its equal importance in contributing to the emission of greenhouse gases. The sector is responsible for 80% of agricultural emissions. With this, numerous mitigation strategies have been proposed to reduce the environmental impacts of livestock production. In this sense, this study combines the ENVISAGE Computable General Equilibrium (EGC) model with three technologies proposed by the Low Carbon Agriculture Plan (ABC) to determine the mitigation and production potential of each of these technologies for the sector. The results indicate that crop-livestock-forest integration (iLPF) is the technology with the greatest mitigation capacity, directly reducing emissions by 172.5 Mt CO2eq, in addition to increasing the sector's production by 10.9%. All the technologies proposed allow an increase of the sectorial production combined with the mitigation of greenhouse gases, mainly CH4 and N2O. The insertion of the technologies of the ABC increases the production of the cattle raising which implies in an indirect increase of the production of the sector of grains and foods and drinks. There is also a greater final demand for agricultural products. The higher production of these sectors, together with the greater aggregate consumption, implies an indirect increase of the emissions of greenhouse gases. However, this increase in emissions is not capable of neutralizing the mitigation potential of livestock. In addition, the model projects that there is a trade-off between mitigation and production that occurs when a stocking rate is reached between 4.67- 4.99 AU / ha (animal unit per hectare). This means that within this interval, more livestock production is exchanged for less mitigation of greenhouse gases and vice versa. On the other hand, it is verified that given the current level of pasture stocking in Brazil there is still a large space for cattle raising intensification until the projected trade-off is actually reached. Keywords: Livestock productivity. General Equilibrium. Climate Change.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico As cidades brasileiras cresceram de maneira desordenada e sem a devida preocupação com a incorporação da vegetação nestes locais. Apenas na década de 1990, com a Agenda 21, se iniciou as discussões acerca de cidades sustentáveis e de conservação da biodiversidade também no ambiente urbano. Os benefícios ecossistêmicos gerados pelas árvores no ambiente urbano são diversos, desde a amenização climática, remoção de poluentes atmosféricos e bem-estar psicológico à população. A quantificação e valoração desses benefícios é dependente da qualidade do planejamento urbano e pode ser feito mediante informações acerca das taxas de crescimento das espécies no ambiente urbano. Dessa forma, o objetivo geral foi avaliar a influência do comportamento de espécies florestais no ambiente urbano na neutralização de carbono, frente à questão das mudanças climáticas. O trabalho foi dividido em dois capítulos. No primeiro capítulo, objetivou-se estimar as taxas de crescimento volumétrico de espécies florestais no ambiente urbano em Viçosa, Minas Gerais, Brasil. Diante das análises, foi possível estimar que as espécies lenhosas crescem a uma taxa média de 0,028 ± 0,027 m³ ind-¹ ano-¹ , ao passo que palmeiras, 0,056 ± 0,093 m³ ind-¹ ano-¹, sendo Anadenanthera macrocarpa e Roystonea oleracea, as espécies com os maiores crescimentos individuais. Constatou-se também que a impermeabilização do solo próximo aos indivíduos influencia no desenvolvimento, porém o efeito é diverso e necessita de um aprofundamento. O segundo capítulo foi focado em identificar espécies potenciais para neutralizar carbono no ambiente urbano. Foi observado que as espécies lenhosas contribuem mais com a remoção de dióxido de carbono atmosférico, 32,565 ± 33,090 kgCO 2e ind-¹ ano-¹, porém a contribuição das espécies de palmeiras não deve ser desconsiderada. As espécies estudadas foram agrupadas em cinco grupos a partir da contribuição anual na neutralização de carbono, podendo, dessa forma, ser priorizado aqueles com maior contribuição, durante o planejamento da arborização urbana. Em geral, observou-se que os indivíduos com condição fitossanitária boa, se desenvolveram melhor no ambiente, contribuindo assim com uma maior remoção de gás carbônico atmosférico. Ao se incluir informações acerca da adaptabilidade de cada espécie às informações de neutralização anual de carbono, houve um reordenamento das espécies potenciais para o ambiente urbano. The Brazilian cities grew in a disorderly way and without the due concern with the vegetation incorporation in these places. Only in the 1990s, with Agenda 21, the discussions about sustainable cities and biodiversity conservation in the urban environment began. The ecosystem benefits generated by the trees in urban environment are diverse, from climate mitigation, atmospheric pollutants removal and psychological well-being. The quantification and valuation of these benefits is dependent on the urban planning quality and can be done through information about the species growth rates in the urban environment. Thus, the general objective was to evaluate the influence of the behavior of forest species in the urban environment in the neutralization of carbon, in the face of the issue of climate change. The work was divided into two chapters. In the first chapter, the objective was to estimate the forest species volumetric growth rates in the urban environment in Viçosa, Minas Gerais, Brazil. Considering the analyzes, it was possible to estimate that the woody species grow at an average rate of 0.028 ± 0.027 m³ ind-¹ year-¹, whereas palm trees, 0.056 ± 0.093 m³ ind-¹ year-¹, being Anadenanthera macrocarpa and Roystonea oleracea , the species with the highest individual growths. It was also verified that the soil sealing close to the individuals influences the development, but the effect is diverse and needs a more in-depth study. The second chapter focused on identifying potential species to neutralize carbon in the urban environment. It was observed that woody species contribute more to the atmospheric carbon dioxide removal, 32,565 ± 33,090 kgCO 2 e ind-¹ year-¹, but the contribution of palm species should not be disregarded. The studied species were grouped in five groups from the annual contribution in the carbon neutralization, being able, therefore, to prioritize those with greater contribution, during the planning of the urban afforestation. In general, it was observed that the individuals with good phytosanitary condition, developed better in the environment, thus contributing to a greater contribution in the removal of atmospheric carbon dioxide. By including information about the adaptability of each species to the annual carbon neutralization information, there was a rearrangement of the potential species for the urban environment.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Ainda que em diferentes níveis, as mudanças climáticas já estão afetando a produção agrícola em diversas partes do planeta. Nesse contexto, acredita-se que as regiões tropicais, a exemplo do Brasil, deverão ser ainda mais impactadas negativamente e, até a mesmo a geografia de produção deverá sofrer alterações. Sendo assim, é de suma importância que os agricultores brasileiros busquem se adaptar às realidades advindas das mudanças do clima para não terem suas características socioeconômicas ainda mais prejudicadas. Estudos indicam que o setor agrícola familiar nacional é o mais atingido por estas mudanças. Devido às características desse setor, entre elas o menor poder aquisitivo quando comparados aos agricultores patronais e a enorme heterogeneidade existente nas diversas regiões brasileiras, os agricultores familiares merecem especial atenção, pois também são responsáveis por produzir parte significativa dos alimentos que abastecem o mercado interno. Ainda que existam políticas públicas específicas para esse setor, o acesso às mesmas é insuficiente no contexto nacional e, na grande maioria das vezes, tais políticas são elaboradas sem considerar os conhecimentos tradicionais dos agricultores, o que pode causar descrédito e insucesso das mesmas por aqueles que a elas tem direito. Ademais, nos dois últimos anos, embasado na perspectiva neoliberal, o governo federal tem realizado cortes significativos nessas políticas. Neste âmbito, considera-se essencial a existência dos serviços públicos de assistência técnica, ainda que os investimentos governamentais nessa área estejam muito aquém da necessidade existente no país. Entende-se que esses serviços podem colaborar diretamente para ampliar o acesso dos agricultores familiares às políticas públicas de desenvolvimento rural e de mitigação e adaptação às mudanças climáticas, bem como cooperar com os agricultores para que suas atividades sejam sustentáveis e, contribuem positivamente para diminuir os impactos ambientais que são responsáveis por acelerar as mudanças no clima. Dessa maneira, este estudo, que foi realizado em uma das dez regiões de planejamento do Estado de Minas Gerais, a região Rio Doce, pretende colaborar com as discussões que envolvem as temáticas acima expostas. Esta região, ficou mundialmente conhecida após o xiiirompimento da barragem de contenção de rejeitos da mineradora Samarco ocorrido em novembro de 2015, uma vez que foi a mais impactada pelo ocorrido. O trabalho está estruturado em quatro capítulos, o primeiro traz as questões gerais e orientadoras da pesquisa e os outros três estão em formato de artigo. Os artigos buscam colaborar com as questões relacionadas aos conhecimentos tradicionais dos agricultores familiares no que tange às manifestações da natureza que indicam a chegada das chuvas, os chamados “sinais de chuvas”; com a identificação da relação dos serviços de assistência técnica ao acesso dos agricultores às políticas públicas acima citadas e, por fim, com as discussões sobre quem são os atingidos pelo rompimento da barragem da Samarco, tendo por base às percepções dos agricultores em se sentir ou não prejudicado por essa tragédia, uma vez que entende- se que esse rompimento causou um enorme impacto ambiental com perda da biodiversidade local e, consequentemente, prejuízo aos serviços ecossistêmicos disponibilizados à população da região. No primeiro artigo, apesar da variedade dos conhecimentos tradicionais levantados, constatou-se, assim como ocorre de maneira geral em todo o Brasil, que esses conhecimentos não integram a construção de políticas públicas destinadas aos agricultores. Tal fato pode ser considerado um gargalo, uma vez que as pessoas que tem direito ao acesso a essas políticas podem se sentir desconectadas das mesmas, o que talvez gere descrédito e falta de interesse em buscar acessá-las. Quanto aos serviços de assistência técnica na região pesquisada, tal qual descrito no segundo artigo, observou-se que estes são um diferencial no acesso dos agricultores às políticas públicas de desenvolvimento rural, apesar de que majoritariamente as políticas acessadas se referem apenas à produção e comercialização agrícola. Este fato, além de poder ser considerado um gargalo ao desenvolvimento rural, pois outras áreas deixam de ser trabalhadas, também tem relação com a vulnerabilidades dos agricultores familiares às mudanças climáticas, pois estudos indicam que, dentre outros motivos, esses agricultores são mais vulneráveis às mudanças climáticas justamente por possuírem menor capacidade adaptativa. No que se refere ao acesso dos agricultores ao plano ABC, ao entendimento desses sobre o tema das mudanças climáticas e a busca de adaptações para este fenômeno, a pesquisa indicou que os serviços de assistência técnica não são um diferencial, o que corrobora com outros trabalhos que indicam que os profissionais desta área, ainda que se esforcem para exercer seus trabalhos, não estão devidamente preparados para atuar nessa linha. Por fim, o último artigo identificou que a maioria dos agricultores entrevistados se sente prejudicada pelo rompimento da barragem da Samarco e, comprovou que a definição da empresa sobre quem são os atingidos pode ser considerada reducionista e incapaz de lidar com os graves impactos ambientais por ela causados. At different levels, climate change is already affecting agricultural production in various parts of the planet. In this context, it is believed that the tropical regions, like Brazil, should be even more negatively impacted, and even the production geography should change. Therefore, it is important that Brazilian farmers seek to adapt to the realities resulting from climate change so as not to have their socioeconomic characteristics even more damaged. Studies indicate that the national family agricultural sector is hardest hit by these changes. Due to the characteristics of this sector, among them less purchasing power compared to the employer farmers and the enormous heterogeneity that exists in the different Brazilian regions, family farmers deserve special attention, since they are also responsible for producing a significant part of the food supplying the domestic market. Although there are specific public policies for this sector, access to them is insufficient to national reality and, for the most part, these policies are elaborated without considering the traditional knowledge of the farmers, which can cause them to be discredited and failure by those who they are entitled to it. In addition, in the last two years, based on the neoliberal perspective, the federal government has made significant cuts in these policies. In this context, the existence of public technical assistance services is considered essential, even though government investments in this area are far below the need in the country. It is understood that these services can directly collaborate to increase the access of the family farmers to the public policies of rural development and of mitigation and adaptation to the climatic changes, as well as to cooperate with the farmers so that their activities are sustainable and, contribute positively to diminish the impacts that are responsible for accelerating climate change.Thus, this study, which was carried out in one of the ten planning regions of the State of Minas Gerais, Rio Doce region, to intend to collaborate with the discussions that involve the above themes. This region became known worldwide after the rupture of the retention dam of the Samarco mining company occurred in November 2015, since it was the most impacted directly by the event. The work is structured in four chapters, the first one brings the general and guiding questions of the research and the other three are in article format. The articles seeks to collaborate with the questions related to the traditional knowledge of family farmers with respect to the nature phenomes that indicate the arrival of the rains, the so-called "signs of rains"; with the identification of the relationship of the technical assistance services to the farmers' access to the above- mentioned public policies and, finally, with the discussion about who are the affected people by the rupture of Samarco Dam, considering the farmers' perception of whether or not they were affected by the tragedy, once it is intended that this disruption contributed to pronounced environmental impacts, with local loss of biodiversity, and consequently, damage to the ecosystem services available to the region's population.In the first article, in spite of the variety of traditional knowledge raised, it was found, as it is generally occur throughout Brazil, that this knowledge does not take in account in the construction of public policies for farmers. This fact can be considered a barrier, since people who have the right to access these policies may feel disconnected from them, which may lead to discredit and lack of interest in accessing them. As for the technical assistance services in this region, as described in the second article, it was observed that these are a differential in the access of the farmers to the public policies of rural development, although in the majority the policies accessed refer only to the production and commercialization agricultural. This fact, in addition to being considered a restraining to rural development, since other areas are no longer being worked on, is also related to the vulnerability of family farmers to climate change, since studies indicate that, among other reasons, these farmers are more vulnerable to changes precisely because of lower adaptive capacity. Regarding farmers' access to the ABC plan, their understanding about climate change and the search for adaptations to this phenomenon, this research indicates that technical assistance services are not a differential, which corroborates other studies which indicate that the technicians of this area, even if they try to carry out their work, are not properly prepared to act in this line. Lastly, the last article identified that the majority of the farmers interviewed feel affected by breaking of Samarco dam breaking and that the definition of the company about who they are affected can be considered reductionist and incapable of resolving the serious environmental impacts caused by it.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico Dentre os fatores intervenientes no processo de erosão hídrica, o fator climático de erosividade da chuva é considerado como o de maior sensibilidade às mudanças no clima, e alterações em sua magnitude apresentam grande potencial de impacto nos sistemas de produção agrícola e nas produtividades atuais e futuras. Nesse contexto, o objetivo geral deste trabalho foi estimar a erosividade da chuva para o Estado de São Paulo utilizando-se de séries sintéticas de dados pluviográficos. Como objetivos específicos incluíram-se: a) estabelecer equações de regressão para estimar a erosividade da chuva a partir de totais precipitados em escalas mensal e anual; b) espacializar a erosividade das chuvas no estado de São Paulo; c) projetar as anomalias na erosividade da chuva frente às mudanças climáticas futuras para a Vertente Paulista da Bacia Hidrográfica do Rio Grande. A partir de dados de chuva diária de 700 estações pluviométricas do estado de São Paulo foram gerados dados pluviográficos sintéticos com a utilização do gerador climático ClimaBR 2.3. A partir destes, foram selecionadas a chuvas erosivas diárias e calculados os valores de EI 30 mensais e anuais. Para a espacialização dos valores de erosividade obtidos foram testados os interpoladores Inverso da Potência da Distância (IPD), com potências variando de 1 a 6; e as técnica de Krigagem Simples (KS), Ordinária (KO) e Universal (KU), analisados a partir dos valores obtidos para o avaliador estatístico Raiz do Erro Quadrático Médio (RMSE). Para a projeção das anomalias na erosividade da chuva na VPBHRG considerando mudanças climáticas futuras foram utilizados dados dos modelos climáticos CCSM4 e HadGEM2-ES, considerando os cenários RCP 4.5 e RCP 8.5 (2021 a 2050), além do período histórico (1976 a 2005). A erosividade futura foi estimada a partir de equações de regressão e as anomalias foram obtidas considerando a variação percentual da erosividade projetada para os cenários futuros em relação à estimada para o período histórico. A erosividade da chuva anual obtida para o estado de São Paulo a partir do uso de séries sintéticas de dados pluviográficos apresentou valores médios de 6.946 MJ mm ha -1 h -1 ano -1 e variação entre 3.954 e 23.915 MJ mm ha -1 h -1 ano -1 , sendo os maiores valores estimados para o litoral paulista. Das 700 equações de correlação geradas para a estimativa da erosividade a partir de totais pluviométricos, 87% apresentou valores de coeficiente de determinação acima de 0,75, caracterizando uma boa capacidade de predição. Dentre os interpoladores avaliados, o Inverso da Potência da Distância com potência 2 foi o que apresentou os menores valores de RMSE para a maioria dos meses avaliados, sendo utilizado para a geração dos mapas espacializados de erosividade da chuva mensal e anual para o estado de São Paulo. Para a VPBHRG, projeta-se, em termos médios, uma redução de 10 e 12% nos valores de erosividade da chuva considerando, respectivamente, os cenários RCP 4.5 e RCP 8.5. Finalmente, considera-se que o presente estudo foi capaz de ampliar a compreensão da dinâmica espacial da erosividade da chuva no estado de São Paulo, caracterizando-se como uma ferramenta de auxílio à tomada de decisões visando a conservação dos solos e a manutenção das produtividades agrícolas, atuais e futuras, no estado. Among the intervening factors in the water erosion process, the climatic factor of rainfall erosivity is considered as the most sensitive to changes in the climate, and changes in its magnitude represent great potential of impact in the agricultural production systems as well as in actual and future productivities. In this context, the general objective of this work was to estimate the rainfall erosivity for the State of São Paulo, using synthetic series of sub-daily rainfall data. Specific objectives included: a) establishing regression equations to estimate rainfall erosivity from precipitated totals on a monthly and annual scale; b) spatialize the rainfall erosivity in the state of São Paulo; c) project the anomalies in the rainfall erosivity against future climatic changes for the area of the Rio Grande water basin inserted in Sao Paulo. From the daily rainfall data of 700 rainfall stations in of São Paulo state, synthetic sub-daily rainfall data were obtained from the climatic generator ClimaBR 2.3. From these, daily erosive rains were selected and EI 30 monthly and annual values were calculated. For the spatialization of the obtained erosivity values, the Inverse Distance Weighted (IDW), with power ranging from 1 to 6; and the Simple Kriging (KS), Ordinary (KO) and Universal (KU) techniques were tested, and analyzed from the values obtained for the Mean Square Error Root (RMSE). For the projection of rainfall anomalies to the VPBHRG considering future climate changes, data from the climate models CCSM4 and HadGEM2-ES were used, considering the scenarios RCP 4.5 and RCP 8.5 (2021 to 2050), in addition to the historical period (1976 to 2005). The future erosivity was estimated from correlation equations and the anomalies were obtained considering the percentage variation of the erosivity projected for the future scenarios in relation to the estimated for the historical period. The annual rainfall erosivity values obtained for the State of São Paulo from the use of synthetic series of rainfall data presented mean values of 6,946 MJ mm ha -1 h -1 year -1 and varied between 3,954 and 23,915 MJ mm ha -1 h -1 year - 1 , the highest values being estimated for the coast of São Paulo. From the total of 700 correlation equations generated for the estimation of erosivity from rainfall totals, 87% showed coefficient of determination above 0.75, characterizing a good prediction capacity. Among the interpolators evaluated, IDW, using power 2, was the one that presented the lowest RMSE values for most of the evaluated months, and was used for the generation of the monthly and annual rainfall erosivity maps for the state of Sao Paulo. For the VPBHRG, an average reduction of 10 and 12% in rainfall erosivity values is projected, considering respectively the RCP 4.5 and RCP 8.5 scenarios. Finally, it can be considered that the present study was able to broaden the understanding of the spatial dynamics of rainfall erosivity in the state of São Paulo, and is characterized as a tool to aid decision making aiming at soil conservation and maintenance of the current and future productivity in the state.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior A identificação dos impactos econômicos em variáveis como exportações, renda e bem- estar, que podem ser gerados pelas mudanças climáticas nos diferentes setores de um país em desenvolvimento, como é o caso do Paraguai, torna-se de suma relevância para a sociedade, especialmente quando se trata de efeitos no setor agrícola, que, além de ser uns dos pilares mais fortes da economia paraguaia, nos últimos anos, vem apresentando crescimentos relevantes na produtividade. Para a identificação desses impactos econômicos, primeiramente, foi realizada uma revisão da literatura para as culturas agrícolas mais importantes do país em estudo, identificando, assim, dois trabalhos diferentes para o Paraguai: o relatório do IPCC e a investigação realizada pela FAO, destacando que para as outras regiões estudadas na pesquisa, foram consideradas apenas um cenário fixo. Em um segundo momento, os valores encontrados através da literatura foram divididos em dezesseis cenários diferentes dentro de um Modelo de Equilíbrio Geral Computável (EGC), o GTAPinGAMS, aplicando oito deles na produtividade total da terra (PTT) e oito na produtividade total dos fatores de produção (PTF). Os resultados obtidos na pesquisa foram favoráveis, na sua grande maioria, para o Paraguai, o que pode ser explicado pelo fato de o Paraguai apresentar efeitos menos severos que as outras regiões consideradas na pesquisa. Além disso, dentre os cenários considerados, os que receberam os choques na PTF apresentam para o Paraguai maiores ganhos que os que receberam na PTT, nota-se também uma especialização da região na produção de soja e trigo, o que gera perda de fatores produtivos dos outros setores para esses, à medida que o país vai se especializando. O Paraguai foi a região com maiores ganhos em bem-estar e PIB dentre as regiões consideras na pesquisa, como também nota-se que as demais regiões não apresentaram mudança nenhuma nos cenários para o PIB, demonstrando que a economia paraguaia afeta pouco as demais regiões do mundo, quando considerados os mesmos choques. Para futuros construtos, sugere-se trabalhar com a base de dados atualizada do GTAP, assim como adoção de modelos econômicos dinâmicos nas análises de choques de produtividade e inclusão da pecuária. The identification of economic impacts on variables such as exports, income, and welfare, which can be generated by climate change in different sectors of a developing country, such as Paraguay, is of society. Even more especially when it comes to effects in the agricultural sector, which, in addition to being one of the strongest pillars of the Paraguayan economy, in recent years has been presenting significant increases in productivity. For the identification of these economic impacts, a review of the most important agricultural literature in the country was carried out, thus finding two different works for Paraguay: the IPCC report and the FAO report, noting that for the other regions studied in the research, were considered only a fixed scenario. Then, the values found in the literature were divided into sixteen different scenarios within a General Computable Equilibrium Model (EGC), specifically the GTAPinGAMS, applying eight of them to the total productivity of the land (PTT) and eight to the total productivity of the factors of production PTF). The results obtained in the research favored, for the most part, Paraguay, which can be explained by the fact that Paraguay has less severe effects than the other regions considered in the research. In addition, among the scenarios considered, the ones that received the shocks in the PTF have greater gains for Paraguay than those they received in the PTT, there is also a specialization of the region in the production of soybeans and wheat, which generates loss of productive factors from other sectors to these, as the country goes on specializing. Paraguay was the region with the greatest gains in welfare and GDP among the regions considered in the survey, as well as the other regions showed no change in the scenarios for GDP, demonstrating that the Paraguayan economy does not affect much the other regions of the world when considered the same shocks. For future work, it is suggested to work with the updated GTAP database, as well as the adoption of dynamic economic models in the analysis of productivity shocks and the inclusion of livestock.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico Em Minas Gerais, extensas áreas de pastagens degradadas têm sido associa- das à ocorrência de sérios problemas ambientais. A necessidade de se promover a recuperação dessas áreas e as obrigações previstas na legislação tem aumentado cada vez mais a demanda por projetos de recomposição florestal. No entanto, muitos desses projetos acabam fracassando devido ao pouco conheci- mento sobre a biologia e a ecofisiologia das espécies utilizadas. Neste contexto, o presente trabalho teve como objetivo realizar um zoneamento edafoclimático para subsidiar a tomada de decisão durante a fase de escolha das espécies, em projetos de recuperação de áreas degradadas e plantios para fins de regulariza- ção ambiental em Minas Gerais, Brasil. Para o presente estudo, foram selecionadas as espécies Dipteryx alata Vog, Joannesia princeps Vell, Schinus tere- binthifolious Raddi, Acrocomia aculeata (Jacq) Lodd e Myracrodruon urundeuva Fr All. Para o zoneamento, foram utilizados dados climáticos na resolução espacial de 0,25°. As exigências de cada espécie selecionada foram estabelecidas com base nas condições edáficas e climáticas de suas regiões de ocorrência natural. Os mapas de zoneamento edafoclimático foram gerados por meio da inferência fuzzy ponderada. Após gerar os mapas de zoneamento edafoclimático para o cenário atual, foi também realizado o zoneamento edafoclimático considerando o cenário RCP8.5 do IPCC. As regiões consideradas preferenciais para o plantio de cada espécie foram delimitadas a partir da sobreposição dos mapas de zoneamento de ambos cenários. Por fim, foi realizada a sobreposição dos mapas de zoneamento edafoclimático com o mapa das 14 unidades regionais do Instituto Estadual de Florestas (IEF), as quais são responsáveis pela coordenação de 75 viveiros florestais em Minas Gerais. Os resultados obtidos indicam que o extremo norte e o extremo sul do estado representam as regiões menos preferenciais para o plantio das espécies selecionadas. Verificou-se que, com exceção da Acrocomia aculeata, o déficit hídrico acumulado anual e a distribuição de chuvas ao longo do ano foram as variáveis de maior peso. Em relação a caracterização do clima futuro frente ao cenário RCP8.5, sugere-se que as regi- ões norte e nordeste de Minas Gerais serão as mais afetadas. A sobreposição do mapa das unidades regionais do IEF nos mapas de zoneamento edafoclimático demonstrou que nem todas as unidades regionais apresentam condições favoráveis à sobrevivência das espécies. De modo geral, os resultados comprovam que, diante de um clima cada vez mais instável, o zoneamento edafoclimático pode ser uma ferramenta imprescindível ao planejamento de projetos de re- composição florestal. In Minas Gerais, extensive areas of degraded lands have been associated with serious environmental problems. The urgent need for restoration measures and the environmental obligations have significantly increased the demand for pro- jects focused on reestablishing forests. Nevertheless, several of these projects have been failing due to the lack of knowledge related to the biology and eco- physiology of the species used. In this context, the present study aimed to de- velop an edapho-climatic zoning to subsidize decision-making during the species selection for restoration projects and environmental regulation in the state of Mi- nas Gerais, Brazil. For this study, we selected five tree species: Dipteryx alata Vog, Joannesia princeps Vell, Schinus terebinthifolious Raddi, Acrocomia acule- ata (Jacq) Lodd and Myracrodruon urundeuva Fr All. For the zoning, we used climatic data in a spatial resolution of 0.25°. The requirements of the selected species were determined based on the climate and soil conditions of their natural occurrence. The edapho-climatic zoning maps were generated through a weighted fuzzy inference system and it was carried out under current and future climate conditions according to RCP8.5 scenario of IPCC. Lastly, the geographic location of the 14 administrative divisions, in which the State Forest Institute (IEF) run tree nurseries, were plotted on the climatic zoning maps for identifying which administrative divisions are climatically more suitable for each species selected. According to the results, the extreme north and extreme south of the state were the least suitable areas to all species. With the exception of Acrocomia aculeata, annual water deficit and rainfall seasonality had the greatest weights. Concerning the future projections, we suggest that the north and northeast will be the most affected regions in Minas Gerais by climate change. The overlapping of the IEF administrative divisions on the zoning maps indicated that not all administrative divisions present favorable conditions for the survival of the species. Essentially, as the climate becomes more unpredictable, the results show that edapho-climatic zoning may be an indispensable tool for forest restoration planning.

Um dos maiores desafios da humanidade neste século é garantir segurança alimentar para todas as pessoas. O Brasil é um dos poucos países do mundo capaz de expandir sua produção de alimentos de forma sustentável, com destaque para a região do Cerrado, que tem função estratégica no alcance do aumento da produção de alimentos esperada. O desenvolvimento sustentável da agricultura irrigada, por sua vez, dependendo da disponibilidade hídrica oriunda de pequenos reservatórios. Diversas pequenas barragens foram construídas nas últimas décadas na região com o intuito de armazenar água excedente das chuvas e disponibilizá-la no período de estiagem. Neste contexto, a evaporação é uma perda efetiva de água que deve ser melhor quantificada para que se possa desenvolver estratégias e políticas de gestão hídrica mais eficientes. O objetivo desta dissertação foi avaliar e propor métodos de estimativa de evaporação de água em pequenas barragens, bem como simular os impactos provenientes de mudanças climáticas nas perdas por evaporação. Avaliaram-se 14 métodos de estimativa de evaporação difundidos na literatura, além de ajustes de modelos empíricos baseados em Tanque Classe A (TCA), regressões lineares múltiplas e técnicas de aprendizado de máquina. A partir de um TCA instalado próximo ao reservatório, foram obtidos coeficientes de correção da evaporação do tanque considerando base mensal, sazonal e anual. Os modelos de regressão Cubist, Random Forest, Redes Neurais com Regularização Bayesiana e regressões lineares múltiplas foram ajustados utilizando dados climáticos coletados por uma estação meteorológica próxima ao reservatório. Dentre os métodos avaliados, o de Kohler, Nordenson e Fox (1955) e Linacre (1993) tiveram desempenho adequado, bem como os coeficientes de correção, duas equações lineares e os modelos de aprendizado de máquina. A evaporação apresentou tendências significativas de aumento, tanto para uma forçante de saldo de radiação de 4,5 W m-2, como para 8,5 W m-2. Estimou-se um aumento médio da evaporação na bacia do Rio Preto até o ano de 2100 de 18,4% e, quanto menor o reservatório, maior o risco de falta de água ao fim da estação seca. Food safety is one of the century’s major challenges for humanity. Brazil is one of the few countries capable of increasing sustainable food production, highlighting the savanna region (Cerrado), which plays a key role in achieving this expected raise in production. However, the sustainable development of irrigated agriculture depends on small reservoirs water availability. A large number of small dams have been built during the last decades in the region. The objectives of these structures are to store runoff water and to supply water demands during drought periods, however small reservoirs evaporation is an effective water loss and should be better quantified in order to develop efficient management strategies and policies. The objective of this dissertation was to assess and propose methods for estimating small reservoir water evaporation, as well as to simulate the impacts advent from climatic changes on evaporation. Fourteen widespread in literature methods were assessed for estimating evaporation. Empirical models based on Class A pan, multiple linear regressions and machine learning techniques were also adjusted to estimate small reservoir evaporation. Monthly, seasonal and annual pan coefficients were calibrated for Class A pan installed near the reservoir. The Cubist regression, Random Forest, Bayesian regularized neural networks and multiple linear regressions were adjusted using climatic data observed near the reservoir. Among the assessed methods, Kohler, Nordenson and Fox (1955) and Linacre (1993) presented adequate performance, as did the pan coefficients, two linear regressions and the machine learning models. Evaporation showed significant increase trends for both representative concentration pathways of 4.5 W m-2 and 8.5 W m-2. Considering an increase of up to 18.4% estimated until 2100 for the Rio Preto basin, higher will be the risk of failure in water supply on the end of the drought period for smaller reservoirs.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico O Brasil é um dos principais produtores e exportadores de soja e milho do mundo, atividade econômica que desempenha importante papel para a economia nacional. Uma prática agrícola que obtém grandes rendimentos de soja e milho conjuntamente e que contribui para o destaque na produção desses dois grãos é a adoção dos sistemas safra-safrinha, bastante aplicados em duas grandes regiões produtoras: Mato Grosso e MATOPIBA. Nestes sistemas, a soja é plantada no início da estação chuvosa para garantir que as condições climáticas sejam ainda favoráveis para plantar o milho, sobre a mesma área e no mesmo calendário agrícola. Entretanto, é previsto que as mudanças climáticas causadas pela mudança na composição atmosférica e o desmatamento de biomas naturais como Amazônia e Cerrado, podem ameaçar a sustentabilidade desses sistemas até o meio do século, devido à redução da precipitação durante o início da estação chuvosa, o que provoca perdas de produtividade na soja. O atraso do plantio da soja garante um aumento de sua produtividade, porém acarreta no atraso das datas de plantio do milho, o que coloca em risco a segunda safra. O objetivo deste trabalho foi avaliar os impactos das mudanças climáticas no milho de segunda safra e avaliar, conjuntamente com a soja, a sustentabilidade desses sistemas em cenários futuros. Nossas simulações mostraram uma redução na produtividade do milho à medida que se atrasa seu plantio devido ao atraso no plantio da soja. Uma data limite para o plantio da soja que ocasione um aumento da sua produtividade e que não cause perdas de produtividade no milho é 05 de Outubro. Medidas de adaptação como a redução do tamanho do ciclo fenológico para ambas as culturas foram testadas a partir do impacto na receita bruta do sistema safra-safrinha, considerando que as datas de plantio continuem as mesmas até 2050. Durações de ciclos totais do sistema safra-safrinha de 220, 200 e 180 dias mostraram que à medida que se reduz a duração total do ciclo, maior a receita bruta, sendo a combinação com um total de 180 dias a que mostrou maiores valores, para a região do Mato Grosso. Em cenário com desmatamento intenso, a medida de adaptação sugerida não atenua os efeitos das mudanças climáticas e leva a menores valores de receita bruta. No MATOPIBA, a redução no ciclo fenológico total do sistema não reduz os efeitos das mudanças climáticas em nenhum cenário. Nossa análise de receita bruta mostrou que mesmo usando a combinação de cultivares com menor duração de ciclo não foi possível atingir ou ultrapassar a receita bruta de referência. Outras medidas de adaptação devem ser adotadas conjuntamente com a adaptação de cultivar para o Mato Grosso. Para o MATOPIBA, os efeitos da mudança climática podem ser intensos até o meio do século, portanto a adoção dessas medidas de adaptação deve ser mais intensa do que no MT. An agricultural practice that contributes to a high production of these grains is double cropping, widely adopted in the main producing regions: Mato Grosso and MATOPIBA. In this system, soybean is planted in the beginning of the rainy season to ensure that climatic conditions are still favorable to plant maize, in the same area and same agricultural calendar. However, in the next years it is expected a climate change as a consequence of changes in atmospheric composition and deforestation of Amazonia and Cerrado biomes. This would affect the sustainability of double cropping until the middle of century, due to a decrease in precipitation in the beginning of rainy season, which leads to a reduction of soybean productivity. Delaying soybean planting dates increase its productivity, but also causes a delay in maize planting dates, which may lead to losses in maize productivity. The goals of this work are to evaluate climate change effects on second crop maize and the sustainability of double cropping system until 2050, in the main producing regions. The simulations showed a decrease in maize productivity as soybean is planted later. The soybean planting date threshold that ensures an increase in soybean productivity without losses in maize productivity is October 05. Adaptation measures, such as the reduction of phenological cycle of both crops, were tested from the gross revenue for the system in the future, considering that planting dates do not change until 2050. Total cycle lengths of the system of about 220, 200 and 180 days showed that as total cycle duration reduces, the gross revenue of the system increases, being 180 days combination the one that has higher gross revenue in MT. In a scenario with intense deforestation, the suggested adaptation measure does not attenuate the effects of climate change and leads to lower gross revenue values. In MATOPIBA, the reduction in the total phenological cycle of the system does not reduce the climate change effects in any scenario. The analysis of gross revenue showed that even the combination of cultivars with shorter cycle length could not achieve or exceed the reference gross revenue. Other adaptation measures should be adopted together with cultivars adaptation in MT. The climate change effects in MATOPIBA might be stronger and adaptation measures need to be more intense than in MT.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico O setor do agronegócio nacional é um dos grandes responsáveis pelos superávits da balança comercial brasileira. Esse setor enfrenta vários desafios, dentre os que estão por vir, destacam- se os efeitos das modificações climáticas devidas a causas naturais ou antropogênicas e previstas por vários pesquisadores. Essas potenciais mudanças do clima têm requerido o incremento de estudos em diversos setores da economia, mas encontra especial importância no setor agropecuário, visto que a atividade é direta e severamente afetada por alterações no regime climático. Um dos produtos de destaque nas exportações brasileiras é o café. A cultura apresenta grande susceptibilidade ao aumento das temperaturas e modificações no padrão das precipitações, além de requerer para a alta produção grande investimento na aquisição de insumos agrícolas. Diante deste cenário, dois experimentos foram conduzidos visando avaliar as perdas de fertilizantes nitrogenados e formas de sua redução, bem como avaliar a dinâmica termo-hídrica do solo na cultura cafeeira em um cenário que o sombreamento possa ser utilizado como medida mitigadora dos efeitos das mudanças climáticas. Ambos os experimentos foram realizados na mesorregião da Zona da Mata, importante região cafeeira de Minas Gerais. Especificamente no primeiro experimento objetivou-se avaliar das perdas por lixiviação a partir da utilização de duas fontes de ureia (convencional e de liberação controlada), bem como duas formas de aplicação (parcelada e não parcelada). No segundo experimento, objetivou-se avaliar a dinâmica da umidade e do regime térmico de solo cultivado com duas variedades de cafeeiro, em duas condições de radiação (a pleno sol e com manejo de sombra). Adicionalmente neste experimento avaliou-se a pegada hídrica do café beneficiado. Os resultados indicaram que a ureia de liberação controlada em dose única (sem o parcelamento) é capaz de reduzir efetivamente a lixiviação de nitrogênio. Por outro lado, a utilização de ureia convencional em três aplicações também é eficiente na redução das perdas por lixiviação, embora implique em maior gasto de mão de obra. O manejo de sombra comprovou ser uma alternativa minimizante para os impactos proporcionados pelas mudanças climáticas, uma vez que levou a redução da temperatura e da evapotranspiração da cultura do cafeeiro de ambas as variedades avaliadas. Para uma das variedades de cafeeiro após dois anos do manejo de sombra implantado, entretanto, a sombra causou redução da produtividade. Mesmo com a redução da temperatura e da evapotranspiração, a pegada hídrica foi maior no cultivo sombreado do que ao pleno sol, impulsionada pela redução na produtividade das plantas submetidas ao sombreamento. The national agribusiness sector is one of the main responsible for Brazilian trade balance surplus. This sector faces several challenges, among which can be highlighted the effects of climate change due to natural or anthropogenic causes and predicted by several researchers. These potential changes in the climate have required the increase of studies in several sectors of the economy, but are particularly important in the agricultural sector, since the activity is directly and severely affected by changes in the climate regime. One of the outstanding products in Brazilian exports is coffee. The crop presents great susceptibility to rising temperatures and modifications in the standard precipitation, besides requiring for the high production great investment in the acquisition of agricultural inputs. Before this scenario, two experiments were conducted to evaluate the leaching of nitrogen fertilizers and their reduction, as well as to evaluate the thermohydric dynamics of the soil in the coffee crop in a scenario that the shading can be used as a mitigating measure of the effects of climate change. Both experiments were carried out in the mesoregion of Zona da Mata, an important coffee region of Minas Gerais. Specifically in the first experiment, the objective of this study was to evaluate leach losses from the use of two sources of urea (conventional and controlled release), as well as two forms of application (parceled and non-parceled). In the second experiment, the objective was to evaluate the moisture dynamics and the thermal regime of cultivated soil with two coffee varieties, under two conditions of radiation (full sun and shade management). Additionally, it was evaluated in this experiment, the water footprint of the beneficiated coffee. The results indicated that controlled release urea in a single dose (without splitting) is capable of effectively reducing nitrogen leaching. On the other hand, the use of conventional urea in three applications is also efficient in reducing leach losses, although it implies a higher labor cost. The management of shade proved to be an alternative to reduce the impacts caused by climate change, since it led to the temperature reduction and evapotranspiration of the coffee crop of both evaluated varieties. For one of the coffee varieties after two years of the shade management implemented, however, the shade caused a reduction in productivity. Even with the reduction of temperature and evapotranspiration, the water footprint was higher in the shaded cultivation than in the full sun, driven by the reduction in the productivity of the plants under shading.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico A área plantada com espécies arbóreas vem crescendo significativamente nos últimos anos e o principal gênero utilizado é o Eucalyptus. No entanto, o desenvolvimento satisfatório da cultura é dependente de fatores como a concentração de dióxido de carbono ([CO2]) e temperatura. De acordo com projeções, aumentos tanto na [CO2] quanto da temperatura são esperados, o que possivelmente resultará em alterações no crescimento e desenvolvimento vegetal. Nesse sentido vários estudos vêm sendo realizados elevando- se a [CO2] e, recentes trabalhos mostram que o CO 2 atua mitigando os efeitos danosos causados por altas temperaturas, todavia pouco se sabe sobre a interação de desses fatores em eucalipto. Assim o objetivo desse trabalho foi investigar respostas apresentadas por mudas de eucalipto expostas a elevada concentração de [CO2] e aumento da temperatura por meio de sistema mini-FACE. Para isso, mudas de dois clones de eucalipto foram cultivadas por sessenta e dois dias em ambiente com elevada [CO2] e temperatura elevada, de forma combinada ou isolada. Ao longo do período de exposição aos tratamentos foram realizadas análises de trocas gasosas. Ao final, análises morfológicas, curvas de resposta à luz e ao CO 2 , bem como coleta de material vegetal para análises bioquímicas e anatômicas das plantas foram realizadas. Os resultados mostraram menor crescimento em resposta ao aquecimento, associado a alterações metabólicas como reduções nos níveis foliares de frutose e amido. Por outro lado, o aumento na [CO2] contribuiu positivamente para o crescimento e acúmulo de biomassa das plantas. A exposição das plantas a esses dois fatores simultaneamente resultou na mitigação dos efeitos negativos causados pelo aquecimento às plantas. Diante disso, pôde-se concluir que em um cenário de mudanças climáticas com aumento tanto na [CO2] quanto na temperatura atmosférica, respostas metabólicas de aclimatação possivelmente ocorrerão de modo a contribuir para a manutenção do crescimento das mudas. The area planted with tree species is growing significantly in recent years and the main genus used is Eucalyptus. However, the adequate development of the crop is dependent on several factors such as concentration of carbon dioxide ([CO2 ]) and temperature. Climate changes, mostly related to increases in [CO 2 ] and atmospheric temperature are expected, which will most likely result in changes in plant growth and development. Although the effects of [CO2 ] have been extensively studied, and recent works indicated that high [CO2 ] might mitigate the impacts of high temperature, the interaction between these two environmental factors have not been addressed in eucalyptus to date. Thus, the objective of this work was to investigate responses in eucalyptus seedlings exposed to high [CO2] and elevated temperature using mini-FACE system. To this end, seedlings of two eucalyptus clones were cultivated for sixty-two days in environment with High [CO2] and Heating either combined or isolated. Throughout this period, gas exchanges analyzes were performed. At the end, morphological analyzes and curves of response to light and CO2 were realized, as well as, plant material was harvested for biochemical and anatomical analyzes. The results showed lower growth in response to environmental warming, associated with metabolic changes such as reductions in leaf levels of fructose and starch. On the other hand, increased [CO2] contributed positively to growth and plant biomass accumulation. Plant exposure to these two factors simultaneously resulted in [CO2] mitigation of the negative effects caused in response to plant warming. Therefore, it was possible to conclude that in a global climatic changes scenario, with increase in both [CO2] and atmospheric temperature, metabolic acclimation responses would occur and contribute to the maintenance of seedling growth.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico O objetivo deste trabalho foi compreender a vulnerabilidade e os principais condicionantes do processo de adaptação de agricultores da região Nordeste do Brasil. O estudo da vulnerabilidade foi realizado a partir da criação de índices representativos de suas três dimensões: sensibilidade, exposição e capacidade adaptativa. Visando aumentar a precisão dos índices, foi estimado um modelo hedônico, relacionando o valor da terra a variáveis exógenas que caracterizam as dimensões da vulnerabilidade. Para analisar a adoção de estratégias de adaptação às mudanças climáticas, utilizou-se o modelo de escolha binária Probit. Os dados utilizados foram obtidos de uma pesquisa realizada com 289 agricultores cujas propriedades estão localizadas ao longo da bacia hidrográfica do Rio das Contas, na Bahia. Essa região foi escolhida devido à sua alta dependência do setor agrícola e forte exposição aos efeitos das mudanças climáticas. Os principais resultados permitiram concluir que a região estudada possui elevados níveis de vulnerabilidade, com 38% dos municípios se encontrando na faixa de alta, 62% na faixa de média e nenhum na faixa de baixa vulnerabilidade. Quando se avalia as dimensões, a maior parte dos municípios se encontra no patamar de média sensibilidade, no de alta exposição e no de baixa capacidade adaptativa. Os dados coletados mostram que pouco mais da metade dos agricultores da região já realizou algum tipo de estratégia adaptativa às mudanças climáticas, sendo o aumento do uso de irrigação a principal medida adotada. Os determinantes da adaptação mais relevantes se relacionam com variáveis associadas às dimensões exposição e capacidade adaptativa. Nesse sentido, novas políticas públicas que visem o combate à vulnerabilidade às mudanças climáticas deveriam focar, sobretudo, no fortalecimento das condições socioeconômicas e institucionais da região, as quais são pré-condições muito importantes para favorecer o investimento em estratégias adaptativas dos agricultores da região. The purpose of this work was to achieve a better understanding of vulnerability and the main drivers of the adaptation process of farmers in the Northeast region of Brazil. The study of vulnerability was carried out through the creation of indexes representative of its three dimensions: sensitivity, exposure and adaptive capacity. In order to increase the accuracy of the indexes, a hedonic model was estimated, relating the value of the land to exogenous variables that characterize each of the vulnerability dimensions. To analyze the adoption of adaptation strategies to climate change, a binary model Probit was used. The data used were obtained from a survey of 289 farmers whose properties are located along the hydrographic basin of Rio das Contas, in the state of Bahia, Brazil. This region was chosen due to its high dependence on the agricultural sector and strong exposure to the effects of climate change. The main results allowed us to conclude that the region studied has high levels of vulnerability, with 38% of its municipalities located in the high level, 62% in the medium and none in the low vulnerability level. When the dimensions are evaluated, most municipalities are at the level of medium sensitivity, of high exposure and of low adaptive capacity. The data collected show that just over half of the region's farmers have already carried out some kind of adaptive strategy to climate change, with increased use of irrigation being the main measure adopted. The most relevant drivers of adaptation are related to variables associated with the dimensions of exposure and adaptive capacity. In this sense, new public policies aimed at combating vulnerability to climate change should focus, above all, on strengthening the socioeconomic and institutional conditions of the region, which are very important preconditions for encouraging investment in adaptive strategies for the region's farmers.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior O presente estudo examina o comportamento das tendências e significância de oito índices climáticos extremos com base em séries de 30 anos (1976-2005) e futuro mais próximo de 31 anos (2020-2050) da África Sub-Sahariana (do inglês, SSA), assim como, as correlações entre índices climáticos extremos com quatro índices oceânicos e com os rendimentos da produtividade do feijão comum e milho nos períodos de 1976-2005 na área do domínio do estudo. Com base nos cálculos das tendências e das correlações foi possível determinar as regiões correlacionadas e afetadas com os índices. As tendências futuras foram avaliadas com base nas projeções de seis modelos regionais climáticos do projeto Coordinated Regional Climate Downscaling Experiment (CORDEX), e com a média dos seis modelos em causa, forçados por dois cenários de média emissão RCP4.5 e de alta emissão RCP8.5. No período histórico, existe uma tendência positiva na precipitação total anual, é por isso que, o número de dias secos consecutivos aumenta menos significativamente, o número de dias consecutivos úmido aumenta menos significantemente, máximo de 5 dias de chuva aumenta menos significante, valor máximo e mínimo de temperatura diária aumentam significantemente, duração do período quente e amplitude térmica diária aumenta menos significantemente. O clima futuro mostra um aumento negativo na precipitação total anual, para o RCP4.5 e um aumento positivo para o RCP8.5, o número de dias secos consecutivos aumenta para RCP4.5 e diminui no RCP8.5, o número de dias consecutivos de úmido diminui para o RCP4.5 e aumente para RCP8.5 e o máximo de 5 dias de chuva aumenta menos significante para RCP4.5 e RCP8.5. O valor máximo e mínimo de temperatura diária, duração do período quente aumentam para RCP 4.5 e RCP 8.5, enquanto a amplitude térmica diária diminui para os cenários RCP 4.5 e RCP 8.5. The present study examines the behavior of trends and significance of eight extreme climate indices based on 30-year series (1976-2005) and 31-year nearest future (2020-2050) from sub-Saharan Africa (SSA). as well as the correlations between extreme climatic indices with four oceanic indices and yields of common bean and maize during the 1976-2005 periods in the study domain area. Based on trend and correlation calculations, it was possible to determine the correlated and affected regions with the indices. Future trends were assessed based on the projections of six regional climate models from the Coordinated Regional Climate Downscaling Experiment (CORDEX) project, and the average of the six models concerned, forced by two RCP4.5 medium-emission and high- emission RCP8.5 scenarios. In the historical period, there is a positive trend in total annual rainfall, which is why the number of consecutive dry days increases less significantly, the number of consecutive wet days increases less significantly, maximum 5 rain days increases less significant, maximum value. and minimum daily temperature increase significantly, warm period duration and daily thermal amplitude increase less significantly. Future weather shows a negative increase in total annual precipitation for RCP4.5 and a positive increase for RCP8.5, the number of consecutive dry days increases to RCP4.5 and decreases in RCP8.5, the number of consecutive days. humidity decreases for RCP4.5 and increases for RCP8.5 and the maximum of 5 days of rain increases less significantly for RCP4.5 and RCP8.5. The maximum and minimum daily temperature, warm period duration increase for RCP 4.5 and RCP 8.5, while the daily thermal amplitude decreases for RCP 4.5 and RCP 8.5 scenarios.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Nas últimas décadas, a substituição de extensas áreas de cobertura original do Cerrado por outros usos, vem ocorrendo num ritmo acelerado e certamente todo este processo de substituição da vegetação tem contribuído para o aumento da quantidade de CO 2 na atmosfera. Neste sentido, para entender melhor os fatores que influenciam a dinâmica de carbono do solo (COS) e as emissões de CO 2 do solo em sistemas agrícolas de diferentes níveis de complexidade, medimos a respiração do solo em diferentes tipos de uso da terra para avaliar o efluxo de CO 2 do solo (FCO 2 ) do solo em sistema de plantio direto no Cerrado Brasileiro. Os resultados das medições da respiração do solo mostraram que o FCO 2 médio diário foi caracterizado por valores abaixo de 32 g de CO 2 m -2 d -1 . Durante a estação de crescimento, foram observados fluxos cumulativos que variaram entre 75 e 91 g de CO 2 m -2 d -1 em sistemas de monocultura e consórcio e de 83,9 a 134,9 g de CO 2 m -2 d -1 , entre os sistemas de rotação. No cerrado nativo verificou-se um fluxo cumulativo de 97,7 g de CO 2 m -2 d -1 . Este período coincidiu com a estação chuvosa, onde verificou-se que os maiores fluxos de CO 2 ocorreram após os eventos de precipitação. Houve uma correlação positiva entre o espaço poroso saturado por água (EPSA) e FCO 2 . O período após a colheita caracterizou-se por fluxos menores e cumulativos com valores entre 12,6 e 26,7 g de CO 2 m -2 d -1 em sistemas de monocultura e consórcio, 15,6 e 21,1 g de CO 2 m -2 d -1 entre sistemas de rotação e 27,0 g de CO 2 m -2 d -1 no Cerrado. O fluxo acumulativo de CO 2 do solo diminui entre as estações de crescimento e após a colheita em aproximadamente 59% em monoculturas e consórcios, 80% nos sistemas de rotação e 56% no cerrado. Os sistemas de rotação acumularam menores quantidades de FCO 2 (4,2 t CO 2 ha -1 ) quando comparados aos sistemas de monocultura (4,5 t CO 2 ha -1 ), enquanto o cerrado acumulou 4,9 t CO 2 ha -1 . Contudo, os resultados obtidos desse estudo sugerem que o uso dos sistemas com rotação cultural se destacam como alternativas mais sustentáveis para mitigar as emissões de CO 2 na interface solo-atmosfera. Além disso, a adoção do sistema de plantio direto promove melhorias na qualidade do solo e sequestro de carbono ao longo dos anos, contribuindo com o aumento da produtividade dos sistemas agropecuários. In the last decades, the substitution of extensive areas of native Cerrado for other uses mainly agricultural areas has been occurring at accelerated pace, and certainly this whole vegetation substitution process has contributed to the increase of greenhouse gases (GHGs) in the atmosphere, especially carbon dioxide (CO 2 ). Thus, to better understand the factors that influence soil carbon dynamics (SOC) and soil CO 2 efflux emissions (FCO 2 ) in alternative farming systems, we measured soil respiration to evaluate the soil FCO 2 under no- tillage system in the Brazilian Cerrado. The results of soil respiration measurements showed that daily mean FCO 2 was characterized by values below 32 g CO 2 m -2 d -1 . During the growing season, highest cumulative fluxes observed were between 75 and 91 g CO 2 m -2 in monoculture and intercropping systems and 83.9 to 134.9 g CO 2 m -2 , among the rotation systems. The native Cerrado showed cumulative measures of 97.7 g CO 2 m -2 . This period coincided with the rainy season, where it was verified that the higher CO 2 fluxes occurred after precipitation events. There was a positive correlation between water-filled pore space (WFPS) and FCO 2 . The period after harvest, it was characterized by smaller and cumulative fluxes with values between 12.6 and 26.7 g CO 2 m -2 in monoculture and intercropping systems, 15.6 and 21.1 g CO 2 m -2 between rotation systems and 27.0 g CO 2 m -2 in the Cerrado. Cumulative soil CO 2 efflux reduce between growing seasons and after harvest by approximately 59% in monocultures and intercropping, 80% in rotation systems and 56% in Cerrado. Rotation systems were able to accumulate the lowest FCO 2 (4.2 t CO 2 ha -1 ) compared to monoculture systems that accumulated around 4.5 t CO 2 ha -1 and the Cerrado that accumulated 4.9 t CO 2 ha -1 . This study showed that the uses of rotation systems stand out as sustainable alternatives to mitigate CO 2 emissions at the soil-atmosphere interface. In addition, the adoption of the no- tillage system can promote improvements in soil quality and carbon sequestration over the years, which may contribute to the long-term increase in productivity of agricultural systems.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior A necessidade das nações migrarem para uma economia de baixa emissão de carbono é algo que se discute intensamente dentro do cenário econômico, ambiental e social no mundo. O tema ganhou força principalmente na 21a Conferência das Partes (COP 21) ocorrido no ano de 2015, em Paris, França. Nessa conferência foi definido um acordo climático global (Acordo de Paris) no qual os países se comprometem com metas voluntárias de redução das emissões de gases de efeito estufa (GEE) até o ano de 2030. O Brasil, por sua vez, vem sendo um dos países protagonistas em assuntos relacionados a mudanças climáticas. Fato que reforça isso é a criação da Política Nacional de Mudanças climáticas (PNMC) em 2009, antes mesmo de acontecer o Acordo de Paris. No Acordo de Paris, o Brasil se comprometeu a reduzir suas emissões de GEE em 37% e 43% até 2025 e 2030, respectivamente (considerando o ano de 2005 como o ano-base das emissões). Diante disso, o país estabeleceu diversas metas relacionadas à diminuição das emissões de GEE, como aumento das energias renováveis, diminuição do uso de combustíveis fósseis, aumento da área de Integração Lavoura Pecuária e Floresta (ILPF), zerar o desmatamento ilegal, restauração e reflorestamento de áreas, entre outros. Especificamente a respeito dessa última meta, ainda é preciso muitos avanços técnico-científicos visando alcançar o objetivo de restaurar/reflorestar 12 milhões de hectares até 2030. Outra oportunidade que está em consonância com essa meta é o fomento de ações voluntárias de neutralização, por meio de plantios de neutralização de carbono em propriedades rurais. Um dos grandes desafios para implementação dessas metas é o conhecimento do potencial das espécies arbóreas. Nesse contexto se insere o objetivo geral desse estudo, que busca fornecer bases sólidas que subsidiem a escolha de espécies para esses plantios, principalmente na Mata Atlântica. Além disso, utilizam-se duas diferentes metodologias não destrutivas para determinar os potenciais das espécies. O estudo foi dividido em dois artigos: o primeiro teve como objetivo identificar o potencial de neutralização de carbono de 25 espécies arbóreas em área degradada na região da Mata Atlântica brasileira. Quinhentas mudas (20 mudas de cada espécie florestal) foram plantadas em blocos casualizados. O diâmetro, a altura do solo e altura dos indivíduos foram mensurados aos 29 meses para estimar os incrementos anuais. Três indivíduos de cada espécie foram selecionados e cubados pelo método não-destrutivo e, a partir da fórmula de Smalian, o volume e o estoque carbono foram estimados de cada planta, por espécie. O incremento médio anual de carbono dos indivíduos foi estimado pela equação ajustada a partir do modelo Schumacher & Hall. O potencial de estocagem de carbono das plantas testadas foi elaborado de acordo com um sistema de pontuação baseado nos parâmetros de SB e IMA C . A SB média das plantas foi de 47,0%, com variação de 5,0% a 100,0%, com destaque para Schinus terebinthifolius (100,0%); Sapindus saponaria (95,0%); Senna multijuga (80,0%); Handroanthus chrysotricha (80,0%); Plathymenia foliolosa (75,0%); Cassia grandis (75,0%) e Colubrina glandulosa (60,0%). Todas essas espécies são pioneiras, exceto H. chrysotricha e C. grandis. As menores SB foram de Caesalpinia peltophoroides (20,0%); Tibouchina granulosa (10,0%); Anadenanthera pavonina (5,0%); Cariniana legalis (5,0%); Samanea inopinata (5,0%) e Syzygium jambos (5,0%). Todas essas espécies são não pioneiras, exceto A. pavonina. O crescimento das espécies não pioneiras foi, em geral, menor que o das pioneiras, exceto para Ceiba speciosa. Além dessa, entre as não pioneiras, T. granulosa, Bombacopsis glabra e C. grandis destacaram-se para as variáveis de crescimento. Nenhuma das espécies alcançou pontuação máxima (10 pontos) na soma dos parâmetros considerados. As maiores pontuações (nove pontos) foram de Schizolobium parahyba e S. multijulga, ambas pioneiras. As menores pontuações foram de Anadenanthera macrocarpa e Sterculia chicha (quatro pontos), seguidas de Cedrela fissilis, Caesalpinia peltophoroides, Cytharexyllum myrianthum, Hymenaea courbaril, Psidium guineense e Tibouchina granulosa (três pontos) e A pavonina, Cariniana legalis, Lecythis pisonis, Samanea inopinata e S. jambos (dois pontos). A metodologia adotada permitiu determinar o potencial das espécies para a composição de projetos de neutralização de carbono em áreas degradadas, especificamente, na Mata Atlântica brasileira. As espécies com maior potencial de neutralização de carbono são: Bombacopsis glabra, Cassia grandis, Ceiba speciosa, Colubrina glandulosa, Handroanthus chrysotricha, Joannesia princeps, Plathymenia foliolosa, Sapindus saponaria, Schinus terebinthifolius, Schizolobium parahyba, Senna macranthera e Senna multijulga. Já as espécies Anadenanthera macrocarpa, Anadenanthera pavonina, Caesalpinia peltophoroides, Cariniana legalis, Cytharexyllum myrianthum, Cedrela fissilis, Hymenaea courbaril, Lecythis pisonis, Psidium guineense, Samaneae inopinata, Syzygium jambos, Sterculia chicha e Tibouchina granulosa possuem menor potencial e exigem mais tratos silviculturais, aumentando os custos de projetos de neutralização de carbono. O segundo artigo teve como objetivo: avaliar o crescimento e sobrevivência de 15 espécies arbóreas, aos 40 meses, em plantio de neutralização de carbono sob área degradada no sudeste do Brasil. Assim, 509 mudas (15 espécies florestais) foram plantadas em delineamento inteiramente casualizado. O diâmetro e altura dos indivíduos foram mensurados aos 40 meses. Três indivíduos de cada espécie foram selecionados e cubados pelo método não-destrutivo. O volume foi estimado a partir do somatório do volume das seções dos indivíduos, obtidos pela fórmula de Smalian. O incremento médio anual de carbono dos indivíduos foi estimado pela equação ajustada a partir do modelo Schumacher & Hall. O potencial de neutralização das plantas testadas foi avaliado a partir das análises da SB e μC. O método REML (Restricted Maximum Likelihood)/BLUP(Best Linear Unbiased Prediction) foi utilizado na predição de valores de μC para o ordenamento das espécies com potencial de neutralização de carbono. A sobrevivência foi de 47,54 % aos 40 meses. O estoque de carbono do plantio foi de 2,60 KgC.indivíduo -1 ( ± 6,2 KgC.indivíduo -1 ) e o Incremento Médio Anual em Carbono (IMAC) foi de 0,78 KgC.indivíduo -1 .ano -1. Esse valor é inferior ao valor médio estipulado para projetos de neutralização que é de 6,0 KgCO 2 .indivíduo -1 .ano -1 . As espécies pioneiras contribuíram mais para estocagem de carbono do que as espécies não pioneiras. Porém, é importante a utilização dos dois grupos funcionais para garantir a estocagem de carbono por longos períodos de tempo. Peltophorum dubium, Albizia hassleri, Anadenanthera macrocarpa, Andira anthelmia, Samanea inopinata e Inga vera apresentaram maior potencial de neutralização de carbono. Adenanthera Pavonina, Joannesia princeps, Hymenaea courbaril, Lecythis pisonis, Citharexylum myrianthum, Genipa americana e Guarea guidonia apresentaram o menor potencial de neutralização. A espécie Syzygium cumini apresentou potencial satisfatório, contudo seu emprego merece atenção devido ao comportamento de dominância intrínseco da espécie. The need for a lower carbon economy is something that has already been discussed intensely within the economic, environmental and social world. This issue gained momentum at the 21st Conference of the Parties (COP 21) in Paris, France, 2015. This conference created a global climate agreement (Paris Agreement), in which countries have commited to voluntarily reduce greenhouse gas (GHG) emissions by the year 2030. Brazil, in turn, has been a protagonist countriy in climate change issues. A fact that reinforces this is the creation of the National Climate Change Policy (PNMC), which took place in 2009, even before the Paris Agreement. In the Paris Accord, Brazil committed to reduce its GHG emissions by 37% and 43% by 2025 and 2030, respectively (considering 2005 as the base year of emissions). In this view, the country has established several goals related to reduction of GHG emissions, such as: increase renewable energies, reduct the use of fossil fuels, increase of Livestock and Forest Intake Area (ILPF), archieve zero illegal deforestation, restorate and reforestate areas, among others. However, many technical and scientifical advances are still needed to accomplish the goal of restoring / reforesting the 12 million hectares by 2030. Another opportunity that may take place with this goal is the promotion of voluntary neutralization actions, through Carbon Neutralization plantations in rural properties. One of the greatest challenges for implementing these goals is the background knowledge about the tree species potential. In this context, the general objective of this study is inserted, which seeks to provide solid bases that subsidize the choice of species for these plantations, especially in the Atlantic Forest. In addition, two different non-destructive methodologies are used to determine the species’ potential. The study was divided into two articles: The first one had the objective of identifying the carbon neutralization potential of 25 tree species in a degraded area of the Brazilian Atlantic Forest. Five hundred seedlings (20 seedlings of each forest species) were planted in randomized blocks. The diameter at soil height and the height of the individuals were measured at month 29 to estimate the annual increment. Three individuals of each species were selected and cubed by non-destructive method and, with Smalian formula, the volume and carbon stock were estimated for each individual of all species. The average annual increment in carbon was estimated by the adjusted Schumacher & Hall model. The carbon storage potential of the tested plants was elaborated according to a scoring system based on the SB and IMAC parameters. The SB mean was 47.0%, with variation from 5.0% to 100.0%, with highlights for Schinus terebinthifolius (100.0%); Sapindus saponaria (95.0%); Senna multijuga (80.0%); Handroanthus chrysotricha (80.0%); Plathymenia foliolosa (75.0%); Cassia grandis (75.0%) and Colubrina glandulosa (60.0%). All these species are pioneers, except H. chrysotricha and C. grandis. The lowest SB were Caesalpinia peltophoroides (20.0%); Tibouchina granulosa (10.0%); Anadenanthera pavonina (5.0%); Cariniana legalis (5.0%); Samanea inopinata (5.0%) and Syzygium jambos (5.0%). All these species are non-pioneering except A. pavonina. The non-pioneer growth was generally smaller than the one for pioneers, except for Ceiba speciosa. In addition, among the non-pioneers, T. granulosa, Bombacopsis glabra and C. grandis stood out for the growth variables. None of the species reached the maximum score (10 points) in the sum of the parameters considered. The highest scores (nine points) were from Schizolobium parahyba and S. multijulga, both pioneers. The lowest scores were from Anadenanthera macrocarpa and Sterculia chicha (four points), followed by Cedrela fissilis, Caesalpinia peltophoroides, Cytharexyllum myrianthum, Hymenaea courbaril, Psidium guineense and Tibouchina granulosa (three points) and A pavonina, Cariniana legalis, Lecythis pisonis, Samanea inopinata and S. jambos (two points). The methodology adopted allowed to determine the species potential for the composition of carbon neutralization projects in degraded areas, specifically, in the Brazilian Atlantic Forest. The species with the greatest potential for carbon neutralization are: Bombacopsis glabra, Cassia grandis, Ceiba speciosa, Colubrina glandulosa, Handroanthus chrysotricha, Joannesia princeps, Plathymenia foliolosa, Sapindus saponaria, Schinus terebinthifolius, Schizolobium parahyba, Senna macranthera and Senna multijulga. The species Anadenanthera macrocarpa, Anadenanthera pavonina, Caesalpinia peltophoroides, Cariniana legalis, Cytharexyllum myrianthum, Cedrela fissilis, Hymenaea courbaril, Lecythis pisonis, Psidium guineense, Samaneae inopinata, Syzygium jambos, Sterculia chicha and Tibouchina granulosa have the lowest potential and need more silvicultural treats, which increase the costs of Carbon Neutralization Projects. The second article aimed to: Evaluate the growth and survival of 15 tree species, at 40 months, in Carbon Neutralization Plantations on southeast Brazil degradated areas. Thus, five hundred and nine seedlings were planted in completely randomized design. The individuals' diameter and height were measured at 40 months. Three individuals of each species were selected and cubed by the non-destructive method. The volume was estimated through sum of the volume sections of the individuals, obtained by the Smalian formula. The average annual increment in carbon of individuals was estimated by the adjusted Schumacher & Hall model. The neutralization potential of the tested plants was evaluated by SB and μC analyzes. The Restricted Maximum Likelihood / BLUP (Best Linear Unbiased Prediction) method was used to predict μC values to order the species by their carbon neutralization potential. Survival was 47.54% at 40 months. The carbon stock of the plantation was 2.60 KgC.individual -1 (± 6.2 KgC.individual -1 ) and the Average Annual Increase in Carbon (IMAC) was 0.78 KgC.individual -1 .year -1 and this value is lower than the average value stipulated for neutralization projects that is 6.0 KgCO 2 .individual -1 .year -1 . Pioneer species contributed more to carbon storage than non-pioneer species. However, it is important to use the two functional groups to ensure carbon storage for long periods of time. Peltophorum dubium, Albizia hassleri, Anadenanthera macrocarpa, Andira anthelmia, Samanea inopinata and Inga vera presented higher potential for carbon neutralization. Adenanthera Pavonina, Joannesia princeps, Hymenaea courbaril, Lecythis pisonis, Citharexylum myrianthum, Genipa americana e Guarea guidonia presented lower neutralization potentials. Syzygium cumini presented satisfactory potential, however its use deserves attention due to its intrinsic dominance behavior.

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais O déficit hídrico, considerado um dos principais fatores limitantes da agricultura, afeta o desenvolvimento e o crescimento de inúmeras culturas, acarretando redução na produtividade e alterações na qualidade do produto final. As plantas respondem ao estresse hídrico de forma complexa, envolvendo uma gama de fatores relacionados a características genéticas, morfológicas, fisiológicas e mecanismos bioquímicos. A cultura da soja é importante mundialmente, devido ao alto teor de proteínas e lipídeos presente nos grãos. No entanto, é uma cultura bastante sensível ao déficit hídrico, em especial na fase reprodutiva, considerada um período decisivo no desenvolvimento dos grãos. Dessa forma, o objetivo do presente trabalho foi avaliar o efeito do déficit hídrico, imposto no estádio reprodutivo de dois genótipos de soja, cultivada em casa de vegetação e em condições ambientais. Foram avaliados parâmetros fisiológicos (trocas gasosas, conteúdo relativo de água nas folhas e extravasamento de eletrólitos), bioquímicos (atividade de enzimas antioxidantes, proteína total solúvel das folhas e conteúdo de fenóis totais dos grãos), de produtividade (número de nós; número de vagens por vaso; número médio de grãos por vagem) e de qualidade nutricional dos grãos (teor de proteínas, lipídeos e flavonoides totais dos grãos). No experimento realizado em casa de vegetação, verificou-se que, o déficit hídrico afetou negativamente as trocas gasosas no estádio R5, enquanto o dano de membrana foi maior no estádio R3. A restrição hídrica de 60 % da capacidade de campo por cinco dias alterou a produtividade das plantas de ambos cultivares, sendo a NA 5909 a mais produtiva. O déficit hídrico no estádio R3 causou a cultivar ST 797 o maior número de vagens com grãos mal formados. O maior acúmulo de proteínas ocorreu em condições de plena irrigação e de restrição hídrica no estádio R3 pela cultivar ST 797. Esta cultivar também apresentou maior conteúdo de flavonoides. Já o maior teor de lipídeos foi observado na cultivar NA 5909 independente da condição hídrica imposta. No entanto, a restrição hídrica no estádio R5 reduziu acúmulo de lipídeos em ambas cultivares. No experimento conduzido em condições de campo foi observado que o déficit hídrico ocasionou uma redução da condutância estomática concomitante com a diminuição da fotossíntese e da transpiração. Essa redução da transpiração colaborou para o aumento da temperatura foliar nas plantas. A redução hídrica de 40% da capacidade de campo por cinco dias reduziu o conteúdo relativo de água foliar de ambas cultivares. A cultivar NA 5909 apresentou maior número de vagens mal formadas independente da condição hídrica. A restrição hídrica diminuiu o conteúdo de lipídeos em ambas cultivares. A cultivar ST 797 apresentou maior conteúdo de proteínas e flavonoides em condições de plena irrigação em comparação com a NA 5909. A baixa disponibilidade de água não acarretou redução no teor de proteínas e flavonoides. The hydric deficit, considered one of the main limiting factors of agriculture, affects the development and the growth of numerous crops, resulting in a reduction in productivity and changes in the quality of the final product. The plants respond to the hydric stress in a complex way, involving a range of factors related to the genetic characteristics, morphological, physiological and biochemical mechanisms. The soybean crop is important worldwide, due to the high content of proteins and lipids present in the grains. However, it is a crop very sensitive to hydric deficit, especially in the reproductive stage, considered a decisive period in the development of the grains. Thus, the aim of the present work was to evaluate the hydric deficit effect, imposed in the reproductive stage of two soybean genotypes, grown under greenhouse conditions and under environmental conditions. Physiological parameters (gas exchange, relative content of water on leaves and electrolytes extravasation), biochemical (antioxidant enzymes activity, total soluble protein of leaves and total phenols content on grains), productivity (number of nodes, number of pods per pot, average number of grains per pod) and nutritional quality of grains (total protein content, lipids and total flavonoids of grains). In the greenhouse experiment, it was found that the hydric deficit negatively affected the gas exchanges in the R5 stage, while the membrane damage was higher in the R3 stage. The hydric restriction of 60% of the field capacity for five days changed the productivity of the plants of both cultivars, being the NA 5909 the most productive. Hydric deficit in the R3 stage caused to the ST 797 cultivar the greatest number of seed pods with malformed grains. The highest protein accumulation occurred in both, full irrigation and hydric restriction conditions, in the R3 stage by the ST 797 cultivar. It also presented the highest flavonoid content. The highest lipids content was observed in the NA 5909 cultivar, independent on the imposed hydric condition. However, the hydric restriction on the R5 stage reduced lipids accumulation on both cultivars. In the experiment conducted under field conditions, it was observed that the hydric deficit caused a reduction of the stomatal conductance concomitant with the photosynthesis and transpiration reduction. This transpiration reduction collaborated to the increase in plant leaf temperature. The 40% hydric reduction of the field capacity for five days decreased the relative content of leaf water of both cultivars. The cultivar NA 5909 presented the highest number of malformed seed pod independent of the hydric condition. The hydric restriction decreased the lipids content of both cultivars. The ST 797 cultivar presented highest protein content and flavonoids in full irrigation condition in comparison to NA 5909. The low water availability did not cause reduction on the protein and flavonoids content.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico O Brasil é um dos maiores produtores mundiais de madeira e plantações de eucalipto são responsáveis por boa parte do suprimento dos produtos madeireiros no país. Além disso, essas plantações desempenham papel importante na mitigação do aumento dos gases de efeito estufa na atmosfera. No período compreendido entre a colheita de um ciclo e o estabelecimento de uma nova rotação, ou seja, os seus primeiros dois ou três anos, se concentra a maior parte das operações florestais, que podem definir o sucesso do povoamento e ao mesmo tempo causar impactos negativos em propriedades físicas e orgânicas do solo. Esta tese, dividida em três capítulos, teve como objetivo avaliar o impacto dessas operações sobre a dinâmica das florestas de eucalipto e propriedades do solo. No primeiro capítulo foi abordado como o manejo dos resíduos da colheita do eucalipto pode alterar a sua decomposição e a dinâmica de duas frações (Matéria Orgânica Particulada – MOP e Associada aos Minerais – MAM) da matéria orgânica do solo (MOS). O experimento foi conduzido em área onde pastagens naturais do Pampa Gaúcho foram recentemente convertidas em plantios de eucalipto. Foram simuladas a remoção total dos resíduos (-R), a remoção apenas da casca (-B) e a manutenção total dos resíduos (+B), combinados (+N) ou não (-N) com a adição de 200 kg ha -1 de N mineral, em um fatorial 3x2 completo com 4 repetições. Uma solução enriquecida em 10 % com 15 N foi utilizada como fonte de N para traçar o N mineral em todo o processo. Aos 0, 3, 6, 12 e 36 meses após a instalação amostras dos resíduos e do solo foram coletadas e levadas ao laboratório. Dados de todos os tempos foram utilizados para construir a curva de decomposição dos resíduos, enquanto que os teores de C, δ 13 C, N e δ 15 N associados às duas frações da MOS foram determinados no último tempo nas camadas de 0 -1 e 1 -5 cm do solo. Nessas mesmas camadas, as frações da MOS dos solos de 12 e 36 meses foram submetidas à pirolise associada com cromatografia gasosa e espectrometria de massa (Pi-CG/EM) para caracterização química e tentativa de melhor entendimento sobre os processos de formação da MOS sob os diferentes manejos de resíduos. Ao final dos três anos, cerca de 80 % de todo o resíduo tinha sido decomposto. A presença da casca (p

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Energy resource management is fundamental to the global economy and the well-being of its population. At the same time, changes in the climatic system threaten to deeply affect both the demand for energy and the energy supply. Firstly, it is important to understand how the existing resources can be used efficiently. Therefore, the first chapter of this thesis studies optimal operation a liquefied natural gas (LNG) importation terminal with storage, since LNG is increasingly being considered an key form of energy in the transition from fossil fuels to renewable energy sources. The main results suggest that the operation of existing infrastructure can be improved considerably. Secondly, we would like to know more about how vital societal functions could be affected by changes in the climate. In this respect, the second chapter investigates the impact of climate change on electricity demand: this chapter develops a method for incorporating weather uncertainty in electricity demand scenario generation under a non-stationary climate, then performs a case study using the method for the case of Brazil. In brief, the main results point to a significant increase in the uncertainty of electricity demand due to changes in the cliamte. Finally, after exploring the impact of climate change, it is natural to ask what can be done to mitigate the effects. The third chapter therefore performs an exploratory analysis on one of the most ambitious global efforts to mitigate climate change – the Clean Development Mechanism (CDM) – in which projects in developing countries implement greenhouse gas reduction measures to earn credits, which can be sold to entities in developed countries with reduction targets. The research aimed to uncover intended and unintended consequences of the mechanism, and thus learn valuable lessons which must be considered in future efforts. Mainly, the results suggest that mitigation projects in the poorest regions are the most sensitive to the price of carbon credits. Gestão de recursos energéticos fundamental para a economia global e o bem-estar da população. Ao mesmo tempo, mudanças no sistema climático podem afetar profundamente a demanda por energia e o suprimento de energia. Primeiramente, é importante entender como os recursos existentes podem ser usados eficientemente. Por isso, o primeiro capítulo desta tese estuda a operação ótima de terminais de importação de gás natural liquefeito (GNL) com armazenamento. GNL cada vez mais considerado uma forma de energia chave e na transição de combustíveis fósseis as fontes renováveis. Os resultados principais sugerem que a operação de infraestrutura existente pode ser melhorada consideravelmente. Em segundo lugar, gostaríamos saber mais sobre como funções vitais da sociedade poderiam ser afetadas por mudanças no clima. Nesse contexto, o segundo capítulo examina o impacto de mudanças climáticas na demanda de energia elétrica: esse capítulo desenvolve um método para incorporar incerteza meteorológica na geração de cenários de demanda de energia elétrica sob um clima não-estacionária, e subsequentemente usa o método para estudar o caso do Brasil. Em resumo, o resultado principal sugere um aumento significativo na incerteza da demanda de energia elétrica devida as mudanças no clima. Finalmente, depois de investigar os impactos de mudanças climáticas, é natural perguntar o que pode ser feito para mitigar seus efeitos. Por isso, o terceiro capítulo apresenta uma análise exploratória de um dos esforços mais ambiciosos de mitigar mudanças climáticas – o Mecanismo de Desenvolvimento Limpo (MDL) – em que projetos em países em desenvolvimento realizam medidas de redução de emissões de gases de efeito estufa para ganhar créditos, que podem ser vendidos a entidades em países desenvolvidos com metas de redução. O objetivo da pesquisa foi descobrir consequências intencionais e não-intencionais do mecanismo, e assim e a aprender lições valiosas que devem ser considerados para esforços futuros. Os resultados sugerem que projetos de mitigação nas regiões mais pobres são os mais sensíveis ao preço de créditos de carbono.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico O Brasil é hoje o segundo maior produtor de soja do mundo, e a cultura é plantada por todo o país. Porém, nem sempre foi assim. As regiões atualmente mais produtivas eram consideradas inaptas para o cultivo da soja nos anos 1970, e a cultura era limitada à região Sul. As novas regiões foram incorporadas à produção apenas depois de desenvolvimentos significativos em melhoramento genético e práticas de manejo. A expansão da soja para essas áreas representou uma grande mudança no clima a que as plantas foram submetidas, e traz importantes lições sobre adaptação às mudanças climáticas futuras. O objetivo deste trabalho é superar a limitação de dados sobre área, produtividade e épocas de plantio para realizar uma avaliação quantitativa em larga escala das mudanças no clima, fotoperíodo e tecnologia da soja durante a expansão e compará-las a expectativas para o clima futuro. É desenvolvido um banco de dados espacialmente explicito de área colhida e produtividade de soja. São estimadas as limitações fotoperiódicas ao plantio das variedades de cada ano usando a latitude mais ao norte onde a soja foi colhida. Essa informação é combinada com dados espacializados de início e fim da estação chuvosa para obter estimativas espaciais e temporais da janela de plantio para o período 1974-2012. As estimativas são consideradas adequadas quando comparadas com datas de plantio recomendadas na literatura. As janelas de plantio da maior parte das regiões produtoras de soja no Brasil eram limitadas pelo fotoperíodo em 1974. Com o desenvolvimento de variedades insensíveis ao fotoperíodo, passaram a ser majoritariamente limitadas pela estação chuvosa em 1984. Esse desenvolvimento também teve o efeito de flexibilizar as datas de plantio, tornando possíveis os sistemas de dupla safra que hoje são comuns no Brasil central. O cultivo da soja se moveu para regiões bem mais chuvosas, sendo a mudança total no excesso de precipitação (P-ETC) de 2.33 mm dia -1 no período 1974-2012. A temperatura média aumentou a uma taxa de 0.49 °C década -1 nesse período, sendo 0.29 °C década -1 devido a tendências locais, mais rápido do que a taxa de aquecimento esperada para 2013-2050 (0.35 °C década -1 ). As produtividades mais altas foram obtidas nas regiões mais quentes. O financiamento e principalmente a coordenação das instituições de pesquisa e desenvolvimento agrícola na direção de objetivos comuns é provavelmente uma estratégia eficiente para adaptar os sistemas agrícolas brasileiros às mudanças climáticas, e deve trazer diversas externalidades positivas. Brazil is today the world's second largest soybean producer, and the crop is cultivated throughout the country. However, this was not always the case. The most productive soybean regions of today were deemed unsuitable for soybean planting until the 1970's, and the crop was limited to southern Brazil. The new regions were incorporated into production only after significant technological developments on soybean breeding and management practices. The expansion of soybeans into those areas represented a major change in the climate experienced by the plants, and provides important lessons on adaptation to future climate change. This work aims to overcome limitations of data on yields, area and planting dates in order to perform a large-scale quantitative assessment of the changes in climate, photoperiod and technology experienced by soybeans during the expansion, and compare them with future climate expectations. A spatially explicit dataset on soybean harvested area and yields is developed. The photoperiod limitations to the planting date of each year's varieties are estimated using the northernmost latitude where soybeans were planted. This information is combined with spatial rainy season onset and end to obtain spatial and temporal estimates of the planting window for the period 1974- 2012. The estimates compare well with planting dates recommended by the literature. With the development of photoperiod-insensitive varieties, planting windows went from being limited by the photoperiod on most of soybean-producing Brazil in 1974 to be limited by the rainy season in 1984. This development also had the effect of flexibilizing planting dates, making feasible the double cropping systems common today in central Brazil. Soybeans moved to much wetter regions, as total change in average excess precipitation (P-ETC) found was 2.33 mm day -1 on the historical period (1974-2012). Average temperatures rose at a rate of 0.49 °C decade -1 during the expansion, 0.29 °C decade -1 being due to local trends, faster than the expected rate for 2013-2050 (0.35 °C decade -1 ). The highest yields were also achieved in the warmer regions. Funding and coordinating agricultural R&D towards unified goals is likely to be an efficient strategy to adapt Brazilian agricultural systems to climate change, and may bring many beneficial side effects.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Diversas técnicas de modelagem tem sido utilizadas para predizer o paleoespaço ocupado por biomas ou espécies. Porém, a liberdade de escolha das variáveis respostas e disponibilidade de preditores diferentes dos climáticos têm sido a maior restrição dos modelos, gerando distribuições com baixa acurácia ou incoerente com a cobertura real. Objetivou-se caracterizar o nicho fundamental dos biomas mais representativos do Brasil e predizer suas coberturas para o momento atual e para dois episódios passados, o Ultimo Máximo Glacial e o Holoceno Médio. Para tanto, foi utilizada a modelagem de nicho ecológico, com preditores climáticos e pedológicos. Como unidades amostrais, foram utilizadas 500 células de 100 km2 para 10 biomas, derivados do mapa de vegetação oficial do Brasil. Foi utilizado um total de 10 preditores em um modelo gerado pelo classificador RandomForest. Para a predição do clima pretérito, foram utilizados preditores climáticos de três modelos de circulação geral (CCSM4, MPI- ESM-P e MIROC-ESM). A calibração foi executada com 200 amostras de treinamento de cada bioma. Foram utilizados sítios de fosseis polínicos com uma comparação direta para a validação das reconstruções. Para a condição atual, um Kappa de 0,82 foi possível, gerando um predição altamente coerente com a cobertura real do país. Mostramos aqui que a diversidade de biomas existentes, marcadamente diferentes, não deve ser subestimada, e que, embora apresentem complexa relação, são passiveis de serem modelados com grande acurácia utilizando preditores climáticos e pedológicos. O clima pretérito foi mais frio e úmido em quase todo território, porém, a bacia Amazônica foi a região mais afetada pelas alterações climáticas dos últimos 21 ka. Isso fez com que a dinâmica de vegetações fosse mais intensa nesse local. Na região sul, a floresta subtropical se desloca para menores latitudes, enquanto os campos sulinos expandiam sua cobertura. Para a maioria dos biomas, as maiores alterações foram restritas às porções ecotonais, corroborados pelos fosseis polínicos. Os preditores utilizados mostram-se eficientes e complementares, pois abrangem partes distintas do nicho multidimensional, possibilitando reconstruções da cobertura vegetal mais plausíveis com a realidade abiótica. Several modeling techniques have been used to predict the paleospace occupied by biomes or species. However, the freedom of choice of response variables and availability of different climatic predictors have been the major limitation of the models, generating distributions with low accuracy or inconsistent with the actual coverage. This study aimed to characterize the fundamental niche of the most representative biomes of Brazil and predict their coverage for the current moment and for the two past episodes, the Last Glacial Maximum and the middle Holocene. Therefore, the ecological niche modeling was used, with climatic and pedologic predictors. For sampling units were used 500 cells 100 km2 for 10 biomes, derived from official vegetation map of Brazil. It used a total of 10 predictors in a model generated by RandomForest classifier. For the prediction of the past climate, climate predictors three general circulation models were used (CCSM4, MPI-ESM-P and MIROC-ESM). The calibration was performed with 200 training samples of each biome. Fossil pollen sites were used with a direct comparison to validate the reconstructions. For the current condition a Kappa of 0.82 was possible, generating a highly consistent prediction with the actual coverage of the country. We show here that the diversity of biomes, markedly different, should not be underestimated, and that although present complex relationship, are likely to be modeled with great accuracy using climatic and pedologic predictors. The preterite climate was cooler and humid throughout most of the territory, however, the Amazon basin was the region most affected by climate change of the past 21 ka. This caused the dynamics of vegetation was more intense there. In the southern region, the subtropical forest shifts to lower latitudes, while the southern fields expanding their coverage. For most biomes, the biggest changes were restricted to ecotonal regions, supported by pollen fossils. Predictors used show to be efficient and complementary, because they cover different parts of the multidimensional niche, allowing reconstructions of more plausible vegetation with abiotic reality.

O impacto ambiental decorrente de empreendimentos minerários promove retirada da vegetação nativa, alterações topográficas com escavações de terras em grande extensão e em profundidade, formação de pilhas de estéreis e poluição do ar através de lançamento de material sólido particulado de ferro (MSPFe). Neste contexto, o objetivo do trabalho foi conhecer como o MSPFe afeta as respostas morfofisiológicas de gramínea resistente, frente as mudanças climáticas e quais aspectos interferem no estabelecimento de espécies em ambientes degradados pela mineração de ferro. No primeiro experimento, foram avaliados as respostas morfofisiológicas de Paspalum densum expostas ao MSPFe, frente ao incremento nas concentrações atmosféricas de CO 2 . As plantas foram cultivadas durante 180 dias, em câmaras de topo aberto sob duas concentrações de CO 2 (380 e 700 ppm), expostas à duas concentrações de MSPFe (0 e 2,14 mg cm -2 dia -1 ) ao longo de cinco avaliações, com quatro repetições. P. densum apresentou eficiente forma de dissipação do excesso de energia luminosa de maneira a evitar danos fotoinibitórios em condição de estresse por MSPFe.Entretanto,com o aumento na concentração de CO 2 atmosférico houve prejuízo no mecanismo de dissipação regulada de energia. A reduzida peroxidação lipídica indicou que P. densum apresentou eficiente mecanismo na eliminação de EROS de forma a não causar danos severos em função do excesso de ferro nos tecidos decorrentes da deposição de MSPFe. A resistência apresentada por P. densumao MSPFe sob elevada [CO 2 ]comprova o seu potencial para uso na revegetação de ambientes com concentrações elevadas de ferro e sujeitos à deposição particulada, mesmo em futuros cenários de mudanças climáticas. No segundo experimento, foram avaliadas as respostas fisiológicas das espécies presentes em ambiente degradado pela deposição de estéreis de mineração de ferro, a fim de se identificar os principais estressores abióticos que limitam a colonização desse ambiente e selecionar marcadores fisiológicos de resistência. O trabalho foi desenvolvido na mina Retiro das Almas, município de Ouro Preto, MG. Em julho de 2015 (estação seca), foram selecionados dois ambientes: pilha de estéril e campo ferruginoso. Foram delimitadAs 20 parcelas por ambiente e selecionado quatro espécies de plantas em cada local. Na pilha de estéril foram selecionadas: Andropogon bicornis L., Melines minutiflora P. Beauv, Achyrocline satureioides (Lam.) DC e Baccharis reticularia DC. No campo ferruginoso, além de A. satureioides e B. reticularia, foram selecionadas Paspalum guttatum Trin. e Echinolaena inflexa (Poir.) Chase.O excesso de ferro e metais pesados de Pb, Cr e Cd não são os principais fatores limitantes para o estabelecimento das espécies na pilha de estéril da mina estudada. As baixas concentrações de macronutrientes, principalmente potássio (K) e de matéria orgânica no solo constituíram as principais limitações no estabelecimento vegetal na área degradada. As espécies presentes na pilha de estéril apresentaram efetivo controle dos níveis de H 2 O 2 e MDA, que indica eficiente mecanismo na eliminação de EROS ou na neutralização dos metais pesados de forma a não causar danos severos às plantas. As espécies nativas comuns nas duas áreas, A. satureioides e B. reticularia, por apresentarem adequado desempenho fotoquímico (pigmentos fotossintetizantes, Fv/Fm, Φ NPQ , NPQ) mesmo sob elevados teores de metais em seus tecidos (Fe, Mn, Zn, Cu e Cd) podem favorecer a incorporação do ambiente impactado no ecossistema circundante. Brazil has large reserves of high quality iron ore, and is among the largest producers and exporters of this raw material. However, the environmental impact of mining projects promotes deforestation and removal of native vegetation, topographical changes in land excavations at great length and in depth and formation of sterile cells, air pollution through release of particulate solid iron material reduction native species (fauna and flora), but it also reveals the condition of major producer of waste and effluents released on slopes and rivers. In this context the objective of this study was to know which aspects interfere in the establishment and distribution of species in degraded environments by mining and iron as MSPFe influence on morphological and physiological responses of resistant plants. Two experiments were performed. In the first experiment, it evaluated the morphological and physiological responses of P. densum exposed to MSPFe, compared to the increase in atmospheric CO 2 concentrations. The plants were grown P. densum open top chambers with two CO 2 concentrations (380 ppm and 700 ppm), two concentrations of MSPFe (0 mgcm -2 day -1 and 2,14 mg cm -2 day -1 ) to five days evaluation, with four replications. P. densum has efficient light excess energy dissipation in order to prevent damage to fotoinibitórios stress condition by MSPFe, however the increase in atmospheric CO 2 concentration may impact the dissipation mechanism of regulated power. The reduced lipid peroxidation suggests that P. densum shows efficient mechanism in the elimination of ROS in order not to cause severe damage due to MSPFe. The high resistance presented by P. densum proves its potential for use in revegetation environments with high concentrations of iron and subject to particulate deposition, even in future climate change scenarios. In the second experiment, it evaluated the physiological responses of species in degraded environment by deposition of iron in mining sterile and near ferruginous fields, in order to identify the main abiotic stressors that limit the colonization of this environment and select physiological resistance markers . The study was conducted in Retiro mine of Souls, Ouro Preto, MG. July 2015 (dry season) were selecionas two areas: waste dump and ferruginous field. 20 quarters were defined environment and by four species of plants selected at each location. The waste dump were selected: Andropogon bicornis L., Melines minutiflora P. Beauv, Achyrocline satureioides (Lam.) DC and Baccharis reticularia DC. In ferruginous fields, in addition to A. satureioides and B. reticularia were selected Paspalum guttatum Trin. andEchinolaena inflexa (Poir.) Chase. Considering the results of soil analysis, it was possible to infer that the excess iron and other heavy metals are not the main limiting factors for establishing the species in the waste dump of the studied mine. The primary limitations may be considered low concentrations of nutrients, especially potassium (K) and organic matter in the soil. The species showed effective control of H 2 O 2 and MDA levels, indicating efficient mechanism in the elimination or neutralization of EROS mechanisms of heavy metals so as not to cause severe damage to plants. The species in common between the two areas, A. satureioides andB. reticularia for present high performance photochemical (photosynthetic pigments, Fv / Fm Φ NPQ , NPQ) even under high amounts of metals in their tissues (Fe, Mn, Zn, Cu and Cd) may favor the incorporation of the impacted environment surrounding ecosystem.

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais A agricultura é altamente dependente do clima e, por esse motivo, será fortemente afetada pelas mudanças climáticas globais. No caso brasileiro, pode-se afirmar que os impactos das mudanças do clima sobre a agricultura tendem a ser bastante severos na região Nordeste, já que lá são esperados os maiores aumentos de temperatura e as variações mais severas nos índices de precipitação. Alguns estudos têm destacado que experiências advindas da percepção do clima local podem influenciar não só as crenças acerca do processo, mas também as respostas e atitudes dos indivíduos frente às alterações do clima e os impactos dela decorrentes. Dessa forma, o presente trabalho teve como objetivo avaliar a percepção climática e respectiva adoção de estratégias adaptativas ao clima pelos produtores rurais da bacia hidrográfica do Rio das Contas, no estado da Bahia. Para analisar essas questões foi realizada coleta de dados entre os agricultores da região por meio de questionários que englobavam informações socioeconômicas dos produtores e de suas propriedades, bem como informações relacionadas à percepção em relação às mudanças do clima e referentes a medidas adaptativas ou de mitigação praticadas nas propriedades. Os modelos de mediação (Mediation Models) foram a principal metodologia utilizada para responder às questões do estudo. Analiticamente, estimaram-se dois cenários distintos. No primeiro, a adoção de práticas adaptativas e a disposição em adotar medidas de mitigação foram estudadas considerando apenas o impacto da percepção climática, do conhecimento e crença na ocorrência das alterações no clima. No segundo, além dessas questões foram consideradas as condições socioeconômicas dos agricultores. Esses modelos permitiram avaliar como a percepção presente das mudanças climáticas, o conhecimento e a crença na ocorrência do fenômeno e as condições socioeconômicas influenciam o comportamento de adaptação e mitigação dos agricultores. Em termos socioeconômicos, a análise dos dados indicou que a maioria dos agricultores da região é do sexo masculino e têm, em média, 50 anos de idade e cerca de dez anos de experiência com atividades agropecuárias. A maior parcela tem a propriedade da terra. O nível educacional desses agricultores é baixo, sendo que a maioria deles possui no máximo Ensino Fundamental incompleto. Com relação às propriedades, observa-se que grande parte tem menos de cinco hectares e, em média, cinco pessoas são dependentes das atividades ali desenvolvidas. Adicionalmente, parcela expressiva dos agricultores tem quase a totalidade de sua renda oriunda das atividades agropecuárias. Outro aspecto importante a ser destacado é o baixo acesso à assistência técnica ou extensão rural para a maioria das propriedades consideradas neste estudo. De forma geral, os agricultores dos municípios selecionados perceberam alterações no clima local e as atribuem às mudanças climáticas. Além disso, as análises indicaram que quanto mais os agricultores percebem alterações climáticas, têm conhecimento a respeito do tema e acreditam que esses eventos terão impacto negativo sobre suas propriedades, mais dispostos eles são a adaptarem-se e a adotar técnicas agrícolas que possibilitem a redução das emissões dos gases de efeito estufa. Os resultados reforçam a necessidade de políticas públicas voltadas para maior divulgação de informações climáticas e sobre os mecanismos das mudanças climáticas na região, aliadas a políticas que ampliem o acesso à assistência técnica ou extensão rural, o que facilitaria a adoção de técnicas adaptativas e, ou, de mitigação. Destaca-se ainda a importância de se considerar, nas etapas iniciais do processo de formulação da política, a percepção, crença e condições socioeconômicas dos indivíduos envolvidos, além das características regionais. Essas são considerações fundamentais para o sucesso e eficiência dos esforços das políticas públicas de combate aos efeitos das mudanças climáticas na agricultura. Agriculture is highly dependent of the weather and, therefore, will be strongly affected by global climate change. In Brazil, it can be said that the impacts of climate change on agriculture tend to be rather severe in the Northeast, since in this region are expected the greatest temperature increases and more severe variations in rainfall indices. Some studies have pointed out that experiences from the local climate perception can influence not only the beliefs about the process, but also the responses and attitudes of individuals to face climate change and the impacts arising from it. Thus, this work has as objective to evaluate the environmental perception and its adoption of adaptive strategies to the climate of farmers in the hydrographic of the Rio das Contas, in Bahia state. To analyze these issues was conducted data collection among farmers in the region through questionnaires that encompassed socioeconomic information from producers and their properties, as well as information related to the perception in relation to climate changes and related adaptive or mitigation measures implemented in the properties. Mediation models were the main methodology used to answer the study questions. Analytically, it was estimated two different scenarios. In the first, the adoption of adaptive practices and willingness to adopt mitigation measures were studied considering only the impact of climate perception, knowledge and belief in the occurrence of climate change. In the second, besides these issues were considered socio- economic conditions of farmers. These models allowed to evaluate how the present perception of climate change, knowledge and belief in the occurrence of the phenomenon and the socioeconomic conditions influence the farmers’ behavior of adaptation and mitigation. In socioeconomic terms, the analysis of the data indicated that most farmers in the region are male and have on average 50 years old and about ten years of experience with farming activities. The largest share is the ownership of land. The educational level of these farmers is low. Most of them has not completed elementary school. With respect to the properties, it is observed that majority have less than five hectares and in average five people are dependent on the activities developed. Additionally, significant share of the farmers have almost all their income generated by agricultural activities. Another important aspect to note is the low access to technical assistance and rural extension for most properties considered in this study. In general, farmers in the municipalities perceive changes in the local climate and attribute these to climate change. In addition, the analysis indicated that how much more farmers perceive climate change, have knowledge about the theme and believe that these events will have a negative impact on their properties, more willing they are to adapt and adopt agricultural techniques that enable to reduce emissions of greenhouse gases. The results reinforce the need for public policies concerned with wider dissemination of climate information and on the mechanisms of climate change in the region, combined with policies that expand access to technical assistance and rural extension, which would facilitate the adoption of adaptive techniques and or mitigation. It also emphasizes the importance of considering, still in the early stages of policy formulation process, perception, belief and socioeconomic status of the individuals involved, in addition to regional characteristics. These are essential considerations for the success and efficiency of public policy efforts to combat the effects of climate change on agriculture.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Climas passados são ferramentas indispensáveis para o entendimento das projeções de clima futuro devido suas condições forcantes serem diferentes das condições atuais e futuras, devido a emissão antropogênica de gases de efeito estuda. Por meio da comparação entre simulações e reconstruções climáticas em períodos passados a sensibilidade climática pode ser aferida para diferentes componentes. Portanto, o objetivo deste estudo é avaliar as respostas dos componentes oceânicos e atmosféricos a alteração na topografia da Antártica e variações nos parâmetros orbitais da Terra. Para tanto, foi utilizado o modelo climático global acoplado SPEEDY-NEMO. Foram realizadas uma simulação controle (CONTROL) e três simulações de sensibilidades (MIS31, ORBIT e TOPO). Para avaliar o desempenho do SPEEDY-NEMO em representar o clima atual, a simulação CONTROL foi comparada com reanálises, onde percebeu-se que, os principais aspectos do clima foram bem representados pelo modelo com desvios padrões muito semelhantes aos encontrados nas reanálises. Todavia, o gelo marinho ainda precisa de melhorias na sua representação. Nos experimentos com sensibilidades, elevados valores de anomalias positivas de temperatura do ar e oceanos foram identificados sobre o Hemisfério Norte (HN), por influência das condições orbitais impostas. Ainda nas simulações com alterações orbitais, é observado significativas variações nos campos de vento próximo à superfície e precipitação, como por exemplo a ausência das monções sul-americana e africana durante o período de verão austral. Mudanças astronômicas também influenciaram o ENSO. As condições encontradas demonstram uma condição muito semelhante ao de um El Niño permanente, ou seja, com valores de TSM mais elevados se comparados com o CONTROL. Na componente oceânica também foi identificado uma significativa alteração no transporte de calor oceânico no sentido das altas latitudes do HN. Também foi observado que a alteração da topografia da Antártica exerce uma influência muito significativa no sistema oceano – atmosfera das altas latitudes do Hemisfério Sul. Past climates are indispensable tools for the understanding of future climate projections because their conditions are different from current and future conditions, related to the anthropogenic emission of greenhouse gases. Moreover, through the comparison between climate simulations and reconstructions in past periods the climatic sensitivity to specific agents can be checked. Therefore, this study goals to evaluate the responses of oceanic and atmospheric components to change in the Antarctic topography of changes in the Earth's orbital parameters. To this end, we used the global coupled climate model SPEEDY-NEMO. Four experiments are performed: a control simulation (CONTROL) and three sensitivity simulations (MIS31, ORBIT and TOP). To assess the performance of the SPEEDY-NEMO in represent the current climate the CONTROL was compared with reanalysis, where it was noticed that the main aspects of the climate were well represented by the model with standard deviations very similar to those found in the reanalysis. However, the sea ice still needs improvements in its representation. In the sensitivity experiments, positive anomalies of air and ocean temperatures over the northern hemisphere (NH) influenced by orbital conditions were identified. In the simulations with orbital changes, significant variations observed in surface winds and precipitation are noticed, such as the absence of South American and African monsoon during the austral summer. Astronomical changes also influenced the ENSO. Indeed, anomalous condition resemble a permanent El Niño, i.e. higher SST compared with the CONTROL. Oceanic transport changes have also been identified toward to the high latitudes of the NH. It was also observed that the change in the topography of Antarctica exerts a significant influence on the ocean-atmosphere system of the high latitudes of the southern hemisphere.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico Há uma grande expectativa global de que produção agrícola total do Brasil irá aumentar como em nenhum outro país do mundo para atender ao aumento da demanda por alimentos até 2050. Ao tentar atender a essa expectativa, o Brasil terá de enfrentar os efeitos de uma grave mudança climática induzida pela mudança na composição atmosférica. Além disso, se o futuro aumento da produção total se assemelhar a dinâmica do passado e a fronteira agrícola avançar sobre biomas naturais como a Amazônia e o Cerrado, corremos um grande risco. Estudos recentes indicam que o desmatamento em grande escala causa mudanças significativas na disponibilidade de água no ambiente e poderia ter implicações para os sistemas agrícolas. Esta tese investiga como a mudança climática e o desmatamento adicional podem afetar a produtividade das principais commodities exportadas pelo país até 2050: soja e pastagens para criação de gado. Foi utilizado um modelo de culturas agrícolas para avaliar os efeitos do clima simulado por quatro modelos do CMIP5 sob o cenário RCP8.5 do IPCC AR5 na produtividade de soja e pastagens. Estes resultados foram contrastados com um segundo grupo de simulações que representam os efeitos de cenários de desmatamento mais severos da Amazônia e do Cerrado no clima regional. As simulações de soja indicam que, dentre as regiões mais produtivas no centro-norte do Brasil, os efeitos das alterações climáticas são dependentes das datas de plantio. A produtividade das cultivares de soja plantadas em setembro, semeadas mais cedo por agricultores que optam por adotar sistemas safra-safrinha (duas culturas no mesmo espaço no mesmo calendário agrícola) deve diminuir expressivamente. No entanto, cultivares de soja que são plantadas em datas posteriores (novembro- dezembro), semeadas principalmente por agricultores que optam por cultivar apenas uma cultura no mesmo calendário agrícola, mostram um aumento da produtividade. A diminuição da produtividade para datas precoces está relacionada a uma tendência de diminuição mais acentuada da precipitação durante estes meses do ano, enquanto o aumento da produtividade em datas mais tardias é devido a um déficit hídrico menor e os efeitos positivos de um aumento da concentração de CO 2 atmosférico. Regiões produtoras do Sul do Brasil também mostram aumento da produtividade de soja até o meio do século, independentemente da data de plantio. Para as regiões produtivas do centro e norte do Brasil, movendo-se as datas de plantio de setembro para datas posteriores pode levar a um aumento da produtividade de soja, mas diminui a probabilidade de adoção de sistemas safra-safrinha. Além disso, cenários de desmatamento mais severos levam a um aumento da perda de produtividade de soja. As simulações de produtividade de pastagens mostram que, assim como no caso da soja, a produtividade das pastagens deve diminuir em regiões centrais e do norte do Brasil e aumentar ligeiramente nas regiões sul. Além disso, níveis mais elevados de desmatamento provocam maior redução da produtividade, e conduzem a perdas de produtividade pelo menos duas vezes maiores. De acordo com todas as simulações deste trabalho, as regiões mais afetadas são onde estão localizados os maiores produtores agrícolas nacionais (Mato Grosso) ou em regiões que começaram a ser exploradas mais recentemente e ainda guardam elevado potencial agrícola como o MATOPIBA, indicando que investimentos do governo nessas regiões sem a consideração apropriada dos riscos climáticos é uma estratégia de elevado risco. Finalmente, em face às mudanças climáticas e com reduzida evidência de que o desmatamento na Amazônia e no Cerrado estejam chegando a um fim, o Brasil deverá rever suas políticas agrícolas e conservacionistas e alcançar imediatamente níveis de desmatamento zero nestes biomas, e criar mecanismos para identificar e traçar soluções para adaptar sua agricultura às mudanças climáticas. There is a wide global expectation that Brazilian total agricultural output will increase like no other country in the world to meet the projected higher demand for food until 2050. While trying to meet this expectation, Brazil will face the effects of a severe climate change induced by the change in atmospheric composition. In addition, if the future increase in total production resembles the dynamics of the past and increasingly deforest natural biomes as the Amazon and the Cerrado, we run a great risk, as recent studies indicate that large-scale deforestation drives significant changes in water availability and could have implication for agricultural systems. This thesis investigates how climate change and additional deforestation may affect the productivity of the main commodities exported by the country until 2050: soybeans and cattle pasture. We used a gridded crop model to assess the effects of the climate simulated by four CMIP5 models under the IPCC AR5 RCP8.5 scenario on soybean and pasture productivity. We contrasted these results with a second group of simulations that account for the effects of more severe Amazon and Cerrado deforestation scenarios on regional climate. Soybean simulations show that, for central-northern Brazilian productive regions, the effects of climate change are dependent on the planting dates. The productivity of soybean cultivars planted in late September, sowed early by farmers who choose to adopt double-cropping systems (two crops on the same land in the same agricultural calendar) is predicted to expressively decrease. However, soybean cultivars that are planted in later dates (November- December), mainly sowed by farmers who choose to grow only one crop in the agricultural calendar, show increased productivity. The decrease in productivity for earlier dates is related to a sharper decreasing trend in precipitation during these months of the year, while the increased productivity in later dates is due to a smaller water deficit and the positive effects of an increased atmospheric CO 2 concentration. Southern Brazilian productive regions also show increased soybean productivity until the middle of the century, despite the planting date. For central-northern Brazilian productive regions, moving planting dates from September to later dates expressively increases soybean productivity, but decreases the probability of adopting double-cropping systems. In addition, increased levels of deforestation lead to increased soybean productivity loss. Pasture simulations show that, as well as in the case of soybeans, pasture productivity is predicted to decrease in central-northern Brazilian regions and slightly increase in southern regions. In addition, higher deforestation levels causes further productivity decrease, and lead to at least twice as large productivity losses. According to all simulations in this work, the regions most affected are either the major Brazilian production region (Mato Grosso) or where the exploration has begun more recently and still hold an expressive agriculture potential as MATOPIBA, indicating that government investments in these regions without the proper consideration of the climate risks are a high-risk strategy. Finally, in the face of climate change and with little evidence that deforestation in Amazonia and Cerrado is ending, Brazil needs to review its agriculture and conservation policies and immediately shift to a new standard of zero deforestation in Amazonia and Cerrado, and create mechanisms to identify and trace solutions to adapt its agriculture to climate change.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Diante do cenário de alterações climáticas e da demanda crescente por ações de redução e mitigação das emissões de Gases de Efeito Estufa (GEE) é necessário propor medidas que colaborem com políticas de atenuação das emissões de GEE, em especial na área rural – principal fonte emissora de gases de efeito estufa no Brasil. Deste modo, o objetivo geral deste estudo foi levantar dados primários e secundários de carbono florestal e desenvolver e implementar um sistema de cálculo de balanço de carbono em propriedades rurais. A tese foi dividida em quatro capítulos: Capítulo 1 - Estoque e incremento de carbono em Floresta Estacional Semidecidual na Bacia do Rio Doce, MG; Capítulo 2 – Balanço de gases de efeito estufa em monocultivo de eucalipto em Lamim, MG, Capítulo 3 – Balanço de gases de efeito estufa em sistemas silvipastoris em Porto Firme, MG, e Capítulo 4 – Sistema Carbono Zero: Cálculo de balanço de GEE em propriedades rurais. No Capítulo 1 estimou- se o estoque e incremento de carbono presente na biomassa viva acima e abaixo do solo em uma propriedade rural localizada na Bacia do Rio Doce em Minas Gerais. O carbono presente acima do solo foi o compartimento que apresentou maior estimativa, representando 81,93% do valor total. A estimativa de estoque e do IMA de carbono encontrado neste estudo foi igual a 39,90 Mg.ha -1 e 3,17 Mg.ha -1 .ano -1 , respectivamente. Plathymenia foliolosa (vinhático) e Paratecoma peroba (peroba) apresentaram maior média de carbono estocado (712,39 KgC.indivíduo -1 e 709,45 KgC.indivíduo -1 , respectivamente). Senna multijuga (canafístula) é a espécie que possui maior IMA de carbono, 7,79 KgC.ind. -1 .ano -1 . No Capítulo 2 estimou-se o balanço de remoções e emissões de GEE em monocultivo de eucalipto localizado na zona rural de Lamim, MG. Analisou-se quatro áreas com espaçamentos diferentes (2 x 1 m, 2 x 2 m, 3 x 2 m e 3 x 3 m) de E.urophylla x E.grandis aos 18 e 32 meses. O estoque de carbono foi maior nos plantios mais adensados, variando de 2,53 a 10,51 Mg.ha -1 , aos 18 meses e 12,72 e 24,78 Mg.ha -1 , aos 32 meses. Os valores de Incremento Médio Anual (IMA) de carbono diminuíram de acordo com o aumento da área útil por planta, variando entre 1,68 e 4,71 MgC.ha -1 .ano -1 para espaçamento 3 x 3 m, aos 18 e 32 meses, respectivamente, e 7,0 e 9,18 MgC.ha -1 .ano -1 para o espaçamento 2 x 1 m, aos 18 e 32 meses de idade, nesta ordem. O monocultivo de eucalipto apresentou balanço de GEE positivo para as quatro áreas, em média, 19,43 MgCO 2e aos 18 meses e 67,80 MgCO 2e aos 32 meses. No Capítulo 3 estimou-se o balanço de remoções e emissões de GEE em sistemas silvipastoris localizados em Porto Firme, MG. Analisou-se quatro sistemas silvipastoris com E.urophylla x E.grandis sob diferentes espaçamentos, clones e idades localizados na propriedade rural A (S-1A, S-2A, S-3A e S- 4A) e dois sistemas silvipastoris implantados na propriedade B (S-1B e S-2B). Todos os sistemas silvipastoris avaliados possuem balanço de carbono positivo. O sistema S-3A, por apresentar maior estoque de carbono, obteve também balanço de carbono superior aos demais. Além disso, em todos os sistemas avaliados, o gado é a principal fonte emissora de GEE. No Capítulo 4, final, objetivou-se desenvolver, implementar e validar um sistema de cálculo de balanço de GEE denominado Sistema Carbono Zero. O sistema mostrou-se eficiente e útil como ferramenta de apoio à implantação de projetos e ações de mitigação das alterações climáticas junto aos produtores rurais. Além disso, o componente arbóreo contribuiu de forma favorável para o balanço de GEE em propriedades rurais e, consequentemente, para a mitigação das alterações climáticas. Palavras-chave: Mudanças Climáticas, Agricultura de Baixo Carbono, Remoção de CO 2 , Emissão de CO 2. Based on climate changes scenario and demand rise by Greenhouse Gases (GHG) reduction and mitigation activities is important to propose methods to collaborate with GHG reduction policies, especially in rural areas – main Brazilian GHG source. Thus, this study aimed to evaluate the GHG balance of farms, develop and implement a GHG balance system. The thesis contains four chapters: Chapter 1 - Stock and carbon increase in seasonal semideciduous tropical forest in Bacia do Rio Doce, MG ; Chapter 2 - Greenhouse gas balance by eucalyptus monoculture in Lamim, MG; Chapter 3 - Greenhouse gas balance by silvopastoral systems in Porto Firme, MG; and Chapter 4 - Carbono Zero System: GHG balance of farms. In Chapter 1 we estimate stock and carbon increment in aboveground and belowground biomass in farm located in Bacia do Rio Doce, Minas Gerais. The aboveground biomass pool showed highest estimative, 81.93% of total. The estimative of carbon stock and annual average increment were equal to 39.90 Mg . ha -1 and 3.17 Mg . ha -1 yr -1 , in this order. Plathymenia foliolosa (vinhático) and Paratecoma peroba (peroba) showed higher average of carbon stock (712.39 KgC.tree -1 and 709.45 KgC.tree -1 , respectively). Senna multijuga (canafístula) has superior Annual Average Increment (AAI) of carbon, 7.79 KgC.tree -1 .yr -1 . In Chapter 2 we estimate the removals and GHG emission balance in Eucalyptus monoculture located in Lamim, MG. We evaluated four areas of E.urophylla x E.grandis at 18 and 32 months under different tree densities (2 x 1 m, 2 x 2 m, 3 x 2 m e 3 x 3 m) and GHG emissions from planting management. The carbon stock was higher for elevated tree density areas ranged from 2.53 to 10.51 Mg.ha -1 at 18 months and between 12.72 and 24.78 Mg.ha -1 at 32 months. The AAI values decreased according to elevation of area by tree, 1.68 – 4.71 MgC.ha -1 .yr -1 for 3 x 3 m at 18 and 32 months, respectively, and 7.0 and 9.18 MgC.ha -1 .yr -1 for 2 x 1 m, at 18 and 32 months, in this order. The Eucalyptus monoculture presented positive GHG balance for all rural areas, on average, 19.43 MgCO 2 at 18 months and 67.80 MgCO 2e at 32. In Chapter 3 we estimated the removals and GHG emissions in silvopastoral systems located in Porto Firme, MG. We analyzed four silvopastoral systems of E.urophylla x E.grandis under different tree density, clones and age for farm A (S-1A, S-2A, S-3A and S-4A) and two silvopastoral systems in rural property B (S-1B and S-2B). All silvopastoral systems showed positive carbon balance. The S-3A system has higher carbon stock and carbon balance superior them. Moreover, cattle is the main GHG source. The final Chapter, Chapter 4, aimed to develop, implement and validate a GHG balance system, named Carbono Zero System. The system proved efficient and useful as support appliance to develop projects and activities of climate changes mitigation with farmers. Furthermore, the trees contributed positively to the GHG balance on farms and, consequently, to climate change mitigation. Key-words: Climate change, Low-carbon agriculture, CO 2 removal, CO 2 emission.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico Os solos do Monte Martial são jovens (Inceptisols e Entisols), pedregosos e o teor de matéria orgânica do solo é elevado, porém diminui com o aumento da altitude. Os solos apresentam semelhanças físico-químicas e mineralógicas em função da homogeneidade o material de origem sedimentar. As variações relacionadas à cobertura vegetal, à presença de material vulcânico de origem eólica (pequenos fragmentos de vidro vulcânico) e a altitude são em grande parte responsáveis pelos principais processos pedogenéticos aos quais estes solos são submetidos, tais como andosolização (solos florestais e sob Tundra), podzolização (solos florestais) e criogênese (em altitude), todos demonstrando baixo grau de desenvolvimento. Ademais, a alta latitude destes solos os confere temperaturas frias (regime isofrigid), onde o clima polar se instala em maior altitude (> 900 metros de altitude). Os solos florestais estão em ambiente mais quente, e a presença da cobertura vegetal densa funciona como uma barreira física contra o vento e a neve, o que diminui as variações térmicas mais intensas e o congelamento sazonal do solo durante o inverno. Na Tundra, os solos são mais frios, congelam superficialmente e apresentam longo período de condições isotermais. Ao mesmo tempo, os solos sob Tundra apresentam maior variação do conteúdo de água no solo, em função do degelo anual durante o verão. As emissões de gases de efeito estufa foram avaliadas em duas épocas e em 3 sítios de monitoramento, junto aos perfis, sendo um sob floresta e dois sob a Tundra. As emissões de CO2 apresentaram alta correlação positiva com a temperatura (r>0,7), nas duas épocas. A umidade não apresentou boa correlação com nenhum dos três gases mensurados. As emissões dos três gases foram baixas em ambas as épocas, e denotam a tendência de solos com baixo nível de emissões para todos os três gases mensurados (dreno). As emissões de CO2 foram maiores em relação aos demais gases, se mantendo sempre positiva, ou seja, com fluxo positivo de emissões. O contexto dos três artigos apresentados neste trabalho perpassam aspectos fundamentais do meio físico e biótico com grande capacidade de resposta aos possíveis efeitos das mudanças climáticas globais nestes solos. The soils of Mount Martial are young (Inceptisols and Entisols), stony, and organic matter content is high, but decreases in altitude. The soils exhibit physicochemical and mineralogical similarities depending on the material homogeneity of sedimentary origin, except for variations related to vegetation cover, presence of volcanic material from wind turbines (small fragments of volcanic glass) and altitude, which are largely part responsible for the different pedogenic processes to which these soils are subjected, such as andosolization (under forest and tundra soils), podzolization (forest soils) and criogênese (in altitude), both showing low level of development. Moreover, these high latitude soils gives the cold temperatures (isofrigid regime), where the polar climate settles in altitude. Forested soils are warmer, and the presence of dense vegetation cover acts as a physical barrier against wind and snow, which inhibits the most intense thermal variations and seasonal soil freezing during the winter. In Tundra soils are colder, freeze superficially and have long isotermais conditions. At the same time, the Tundra soils have higher variation of water content in the soil, depending on the annual melt during the summer. Emissions of greenhouse gases were evaluated in two seasons and three monitoring sites, along with profiles, one under forest and two in the Tundra. CO2 emissions showed high positive correlation with temperature (r> 0.7) in both seasons. The moisture did not show good correlation with any of the three measured gases. Emissions of the three gases were low in both sites, and denote the tendency of soils with low emissions for all three measured gases. CO2 emissions were higher compared to other gases, remaining always positive, ie, with positive flow of emissions. The context of three articles presented here underlies fundamental aspects of the physical and biotic environment with great responsiveness to the possible effects of global climate change on these soils.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior O Cerrado apresenta-se como o segundo maior domínio fitogeográfico brasileiro sendo superado em área apenas pela Amazônia. As mudanças nos padrões de precipitação, secas e enchentes são eventos claros das alterações climáticas do planeta que poderão influenciar todos os ecossistemas naturais. Com o aumento da concentração de CO2 ([CO2]) atmosférico previsto devido às mudanças climáticas globais (MCG), as espécies C3 e C4 poderão apresentar respostas ecofisiológicas que em curto prazo serão positivas, porém, em longo prazo devido às características de cada ambiente essas respostas poderão se alterar. O objetivo deste estudo foi o de determinar as respostas ecofisiológicas de três espécies ocorrentes no Cerrado: uma herbácea invasora com metabolismo fotossintético C4 (Melinis minutiflora P. Beauv.), uma espécie lenhosa endêmica C3 (Hymenaea stigonocarpa Mart. Ex Hayne) e uma espécie lenhosa generalista C3 (Enterolobium contortisiliquum (Vell.) Morong.). Os experimentos foram realizados em câmaras de topo aberto localizadas na UFV, Campus Florestal. No primeiro capítulo foram mantidos nove indivíduos de H. stigonocarpa distribuídos em três parcelas com M. minutiflora nas densidades 0% (sem a presença de M. minutiflora), 50% (140 sementes em 0,84m2) e 100% (280 sementes em 0,84m2) em dois tratamentos com diferentes [CO2] (380 ppm e 700 ppm). Foram encontradas nas plantas de H. stigonocarpa respostas positivas ao aumento da [CO2] independente da ausência ou presença de M. minutiflora. Houve aumento das trocas gasosas, eficiência quântica efetiva do fotossistema II, dos índices de conteúdo de clorofila e crescimento. No segundo capítulo foram mantidos 20 indivíduos de E. contortisiliquum em vasos plásticos em dois tratamentos com diferentes [CO2] (380 ppm e 700 ppm). As plantas de E. contortisiliquum responderam de forma positiva ao aumento da [CO2] em seu desenvolvimento inicial, com aumento das trocas gasosas, índice de conteúdo de clorofila b e total, crescimento e massa seca da raiz. Conclui-se que as plantas de H. stigonocarpa (C3) com o aumento da [CO2] serão beneficiadas nas relações competitivas com as plantas de M. minutiflora (C4) e que as plantas de E. contortisiliquum deverão apresentar respostas ecofisiológicas positivas devido ao efeito isolado do aumento da [CO2]. The Cerrado is the second largest Brazilian phytogeographic domain surpassed in area only by the Amazon. Changes in rainfall patterns, droughts and floods are clear events of climate change in the planet which can influence all natural ecosystems. With increase concentration of atmospheric CO2 due to global climate change (GCC), C3 and C4 species may present ecophysiological responses that in short term will be positive, but in the long term due to the characteristics of each environment these responses may change. The objective of this study was to determine the ecophysiological responses of three species ocurring in the Cerrado: an herbaceous alien grass with C4 photosynthetic metabolism (Melinis minutiflora P. Beauv.), an endemic C3 woody species (Hymenaea stigonocarpa Mart Ex Hayne.) and a generalist C3 woody species (Enterolobium contortisiliquum (Vell.) Morong.). The experiments were conducted in open-top chambers located at UFV, Campus Florestal. In the first chapter nine individuals of H. stigonocarpa were maintained in each of three plots with different M. minutiflora densities: 0% (without M. minutiflora), 50% (140 seeds of M. minutiflora in 0,84m2) and 100% (280 seeds of M. minutiflora in 0,84m2) in two treatments with different [CO2] (380 ppm and 700 ppm). It was found in the H. stigonocarpa plants positive responses to increase [CO2], independent of the absence or presence of M. minutiflora. There was an increase in leaf gas exchange, effective quantum efficiency of photosystem II, chlorophyll content index and growth. In the second chapter it was maintained 20 individuals of E. contortisiliquum in plastic pots in two treatments with different [CO2] (380 ppm and 700 ppm). E. contortisiliquum plants responded positively to the increase in [CO2] in its early development, with increased leaf gas exchange, chlorophyll b and total chlorophyll index, growth and root dry mass. We concluded that H. stigonocarpa (C3) plants grown in high [CO2] will benefit in competition with M. minutiflora (C4) and E. contortisiliquum plants will present positive ecophysiological responses due to the isolated effects of high [CO2].

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior A contenção do aumento da temperatura, gerado pelos altos níveis de concentração dos GEE na atmosfera, tem sido um desafio para os cientistas e formuladores de políticas. Um dos maiores entraves à implementação de políticas climáticas de mitigação têm sido os custos incorridos para as economias. Nesse sentido, buscou-se analisar, neste estudo, o desempenho das economias desenvolvidas e em desenvolvimento com a implementação da política climática de redução das emissões, na presença dos spillovers tecnológicos. Para tanto, foi elaborado uma variante do modelo MIND, que permitiu estender as análises para diversas regiões, considerando o comércio bilateral e os spillovers tecnológicos, em um contexto de mudanças climáticas. Com base nas análises feitas, constatou-se influência positiva dos spillovers tecnológicos, uma vez que a elevação no desempenho econômico das regiões bem como nas negociações internacionais e no bem-estar não acarretaram elevação no nível de emissões, visto que estes níveis se mantiveram inalterados. A política climática aplicada somente para os países desenvolvidos, conforme proposto inicialmente pelo protocolo de Kyoto, não foi suficiente para causar impactos positivos ou negativos sobre as variáveis. Quando aplicada para ambos, países desenvolvidos e em desenvolvimento, verificou-se pequena redução no desempenho das economias e no bem-estar, todavia a intensidade da redução nos níveis de emissões de CO 2 foi expressiva, demonstrando com isso que a cooperação entre os países em prol da estabilização da temperatura atmosférica implica maior eficiência da política climática. Por conseguinte, ao considerar a política climática global em conjunto com os spillovers tecnológicos, que aumentam a eficiência energética, houve redução significativa das emissões de CO 2 e elevação tanto no crescimento como no nível de bem-estar, associadas a uma distribuição aceitável dos custos entre as economias. Depreende-se que a alternativa mais eficaz no sentido de mitigar as emissões de GEE e alcançar a estabilidade da xiitemperatura seja a instituição de uma política climática global, associada aos spillovers tecnológicos, ao passo que as economias foram positivamente influenciadas, houve também considerável redução nos níveis de emissões. Ademais, a adição dos spillovers tecnológicos significa maior potencial de redução das perdas, ou potencialização dos ganhos de bem-estar. Adicionado a isso, a estabilidade climática implica melhor funcionamento dos ecossistemas, reduzindo as incertezas relacionadas às questões ambientais, que se refletem diretamente na sobrevivência da espécie humana. The containment of the increasing temperature generated by high concentration levels of greenhouse gas (GHG) in the atmosphere has been a challenge for scientists and public policymakers. One of the biggest obstacles to the implementation of climate mitigation policies have been costs incurred for the economies. In this sense, this study sought to analyze the performance of developed and developing economies with the implementation of climate policy for gases emissions in the presence of technological spillovers. Therefore, a variant of the Mind model was created, which allowed extending the analysis for different regions considering the bilateral trade and technological spillovers in a context of climate changes. On the basis of analysis, it was found positive influence of technological spillovers, since the increasing economic performance in the regions, as well as in international negotiations and wellbeing, did not cause increasing emission levels, which maintained unchanged. The climate policy applied only to developed countries, as initially proposed by the Kyoto Protocol, was not enough to cause positive or negative impacts on the variables. When applied to both developed and developing countries, there was slight reduction in performance of economies and well-being, but the levels’ reduction intensity of Cτ 2 emissions was significant, showing that the cooperation among the countries in favor of the atmospheric temperature stabilization involves more efficiency of climate policy. Therefore, when considering the global climate policy together with technological spillovers that increase energy efficiency, there was significant reduction of CO 2 emissions and increasing of both growth and the well-being level associated with an acceptable distribution of costs among economies. It is concluded that the most effective alternative to mitigate GHG emissions and achieve temperature stability could be the establishment of a global climate policy associated with technological spillovers, since there was also considerable reduction in gas emission, while the economies were positively influenced. Furthermore, the addition of technological spillovers means greater potential for xivreducing losses or potentiation of well-being gains. Added to this situation, the climate stability entails better functioning of ecosystems, reducing the uncertainties related to environmental issues, which directly affects the human species survival.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Os bambus pertencem à família Poaceae e subfamília Bambusoideae. Bambusoideae é composta por três tribos, uma das quais, Bambuseae, compõe o grupo mais bem sucedido de gramíneas nas florestas tropicais. Uma de suas subtribos, Arthrostylidiinae, ocorre na região neotropical e possui 15 gêneros, dentre os quais Merostachys Spreng., que está representado por 49 espécies ocorrentes do sul do México ao norte da Argentina. As espécies desse gênero exercem importante papel no funcionamento e composição dos ecossistemas florestais, especialmente no Brasil, e apresentam problemas de delimitação taxonômica devido (I) às dificuldades em se obter material reprodutivo, fato justificado pelo ciclo reprodutivo monocárpico com longo período de crescimento vegetativo, (II) à alta diversidade de espécies e (III) ao pouco conhecimento sobre sua morfologia. Os principais objetivos deste trabalho foram: (i) investigar as áreas de adequabilidade climática das espécies de Merostachys sob clima atual no Neotrópico e quais os possíveis efeitos das mudanças climáticas futuras sobre a distribuição geográfica desse gênero; (ii) compreender os padrões de distribuição real e potencial de M. neesii Rupr., M. speciosa Spreng. e M. ternata Nees, endêmicas do bioma Mata Atlântica e, com isso, buscar subsídios que pudessem auxiliar na delimitação taxonômica dessas espécies. Para atingir o objetivo (i), investigamos os padrões de distribuição preditiva desse gênero sob clima atual e futuro com base em 646 registros de ocorrência para a região neotropical. Para isso, utilizamos os algoritmos Distância Euclidiana, Distância de Gower, Envelope Score e Maxent, construindo, ao final, modelos de consenso. Para atingir o objetivo (ii), a partir dos 34 registros obtidos para as três espécies acima citadas, aplicamos uma análise de componentes principais (PCA), utilizando como descritores variáveis climáticas, e o algoritmo Maxent, que indicou as áreas de ocorrência potencial dessas espécies. Nossos resultados apontaram redução de áreas potenciais de ocorrência sob clima futuro em relação às áreas sob clima atual. As reduções tenderão a ocorrer principalmente na Amazônia e nas áreas úmidas da América Central. Sugerimos que, nessas regiões, poderão ocorrer alterações no funcionamento e composição das comunidades, devido ao papel-chave dos bambus aqui estudados. Contudo, para parte da Mata Atlântica, centro de diversidade de Merostachys, observamos expansão da adequabilidade climática nos cenários previstos pelo IPCC (Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas). Esse resultado, aliado ao conhecimento sobre os traços funcionais dos bambus, como, por exemplo, o metabolismo fotossintético C3, aponta para a dominância desses em cenários climáticos futuros na Mata Atlântica. Contudo, outros fatores como, por exemplo, a elevada fragmentação da Mata Atlântica, a limitação de dispersão temporal das espécies de Merostachys, questões relacionados à germinação de suas sementes e a regeneração de plântulas, bem como áreas de refúgio, poderão atuar no processo de expansão desses bambus na Mata Atlântica. A amplitude de temperatura média diurna e a sazonalidade de precipitação foram os descritores mais importantes na separação das espécies de Merostachys na Mata Atlântica. Nossos resultados sugerem que variações no grau de umidade seriam importantes delimitadores de áreas de distribuição geográfica dessas espécies. Essas variáveis devem, portanto, ser consideradas nos estudos sobre distribuição de espécies de bambus. Dessa forma, enfatizamos que Merostachys exerce importante papel na dinâmica dos ecossistemas, principalmente no Brasil e, com isso, medidas de conservação desses ecossistemas deverão considerar seriamente o impacto que as mudanças climáticas poderão acarretar sobre a distribuição geográfica desses bambus. Além disso, nossos resultados lançam luz sobre novas áreas potenciais de coleta de Merostachys. Bamboos belong to Poaceae family and subfamily Bambusoideae. Bambusoideae is composed of three tribes, one of which, Bambuseae, encompasses the most successful group of grasses in tropical forests. One of its subtribes, Arthrostylidiinae, occurs in the Neotropics and has 15 genera, one of which is Merostachys Spreng., which includes 49 species occurring from southern Mexico to northern Argentina. The species of this genus play an important role in the functioning and composition of forest ecosystems, especially in Brazil. The species of Merostachys present complex delimitation because of (I) the difficulties in obtaining reproductive material, which may be explained by monocarpic reproductive cycle with a long period of vegetative growth, (II) high species diversity and (III) little knowledge on the morphology. The main aims of this study were to: (i) investigate the areas of climate suitability of Merostachys species under the current climate in the Neotropics and the possible effects of future climate change on the geographic distribution of this genus; (ii) understand the real and potential distribution patterns of M. neesii Rupr., M. speciosa Spreng. and M. ternata Nees, which are endemic to the Atlantic Forest, thereby providing data support that might help the taxonomic species delimitation task. To achieve goal (i), we investigated the predictive distribution patterns of this genus under current and future climate conditions based on 646 occurrence records for the Neotropics. For this, we used Euclidean Distance, Gower Distance, Envelope Score and Maxent algorithms, building, at the end, consensus models. To achieve goal (ii), from 34 records obtained for the three above mentioned species, we applied the principal component analysis (PCA) using descriptors such as climate variables, and the Maxent algorithm, which indicated the potencial areas of occurrence for these species. Our results showed reduction of potential occurrence areas under future climate compared to such areas under current climate. The reductions will likely occur mainly in the Amazon and in the moist areas of Central America. We suggest that, in these regions, changes in the community functioning and composition will probably occur because of the key role of the bamboos studied here. However, in part of the Atlantic Forest, which is the diversity center of Merostachys, we observed expansion of climate suitability in the scenarios provided by the IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change). However, other factors such as the high fragmentation of the Atlantic Forest, the temporal dispersal limitation of Merostachys species, issues related to seed germination and seedling regeneration, as well as refugium areas, may act in the expansion process of these bamboos in the Atlantic Forest. Diurnal temperature range and seasonality of rainfall were the most important parameters in the separation of Merostachys species in the Atlantic Forest. Our results suggest that variation in moisture content would be important delimiters to the geographical distribution areas of these species. These sets of predictors should therefore be considered in studies on the distribution of bamboo species. We conclude this study emphasizing that Merostachys plays an important role in the dynamics of ecosystems where it occurs, mainly in Brazil, and that methods related to ecosystem conservation should seriously consider the impact that climate change may cause on the geographical distribution of these bamboos. In addition, our results shed light on potential areas that should be considered for new collections of Merostachys.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Ao longo dos últimos anos, as evidências de que as atividades antrópicas alteraram a concentração de Gases de Efeito Estufa na atmosfera tornaram-se mais fortes, indicando que esse acúmulo é a causa mais provável das mudanças climáticas observadas até o momento. Os riscos associados às mudanças climáticas, apesar de incertos, têm potencial de aumentar a vulnerabilidade social, exacerbando desafios socioeconômicos já existentes, principalmente naquelas sociedades mais dependentes dos recursos sensíveis às alterações do clima. Os países em desenvolvimento serão potencialmente os mais afetados pelas alterações climáticas, uma vez que os mesmos têm menor potencial de adaptação e são aqueles que mais dependem das atividades agrícolas, um dos setores em que são esperados os maiores impactos negativos. No Brasil, especificamente, espera-se que as localidades que formam o Semiárido estejam entre as mais afetadas, devido à já existente irregularidade no regime pluviométrico e às elevadas temperaturas, além dos fatores econômicos e sociais intrínsecos à região. Dadas as limitações estratégicas para lidar com os choques ambientais causados pelas mudanças climáticas, uma alternativa adotada em resposta a esses choques é a migração. Entender as características específicas dos fluxos migratórios, tais como duração, destino e composição, é essencial para compreender os impactos da migração nos locais de origem e destino e para o desenvolvimento de políticas apropriadas. Nesse sentido, este estudo busca analisar se os fatores climáticos têm contribuído para a migração rural- viiiurbana nos municípios do Semiárido no passado recente e como esses fluxos migratórios serão afetados por cenários futuros de mudanças no clima. O estudo foi fundamentado na teoria microeconômica da maximização da utilidade, em que, ao decidir deixar a área rural e partir para a área urbana, o indivíduo busca maximizar sua utilidade. Analiticamente, estimou-se um modelo econométrico utilizando a modelagem de Efeitos Fixos e os resultados obtidos confirmaram a expectativa de que os direcionadores climáticos são preponderantes para que o fluxo migratório rural-urbano aconteça. Além disso, os demais direcionadores do processo migratório, como fatores econômicos, sociais e demográficos, também se mostraram importantes. Adicionalmente, foram feitas previsões a respeito das migrações rural-urbanas motivadas por variações na temperatura e na precipitação sob os cenários de mudanças climáticas RCP 4.5 e 8.5, referentes aos períodos de tempo 2016-2035 e 2046-2065, definidos pelo Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC). Os resultados encontrados indicam que haverá aumento da migração rural-urbana na região Nordeste e na região Semiárida em ambos os cenários e em ambos períodos de tempo. De maneira geral, os resultados obtidos neste estudo reforçam a necessidade de formulação de políticas públicas de combate à migração por razões climáticas. Em última instância, caso a migração se faça necessária, é preciso que haja a adoção de políticas que busquem o desenvolvimento organizado e planejado dos centros urbanos, considerando-se a migração como uma estratégia de adaptação aos efeitos adversos do clima. Dessa forma, políticas que atuem no sentido de absorver os migrantes nos centros urbanos e garantir que os mesmos tenham acesso aos serviços básicos oferecidos à população urbana contribuiriam para que os custos sociais da variabilidade climática sejam reduzidos. Over the past few years, the evidence that human activities have altered the concentration of greenhouse gases in the atmosphere have become stronger, indicating that this accumulation is the most likely cause of climate change observed so far. The risks associated with climate change, although uncertain, have the potential to increase social vulnerability, exacerbating existing socioeconomic challenges, especially those more dependent of sensitive resources to climate change. Developing countries are potentially the most affected by climate change, since they have less potential to adapt and are those most dependent on agricultural activities, one of the sectors in which the major negative impacts are expected. In Brazil, specifically, it is expected that the localities which form the semiarid region are among the most affected, due to existing irregularity in rainfall and high temperatures, in addition to economic and social factors endemic to the region. Given the strategic limitations to handle the environmental shocks caused by climate change, an alternative adopted in response to these shocks is migration. Understanding the specific features of migration flows, such as duration, destination and composition is essential to understand the impacts of migration on origin and destination locations and to develop appropriate policies. Thus, this study aims to examine whether climatic factors have contributed to rural-urban migration in semiarid municipalities in the recent past and how these migration flows will be affected by future scenarios of climate change. The study was based on microeconomic xtheory of utility maximization, in which, to decide to leave the countryside and move on to the urban area, the individual seeks to maximize its utility. Analytically, we estimated an econometric model using the modeling of Fixed Effects and the results confirmed the expectation that climate drivers are crucial for the occurrence of the rural-urban migration. Also, other drivers of the migration process, as economic, social and demographic factors were also important. Additionally, predictions about the rural- urban migration motivated by variations in temperature and precipitation in the climate change scenarios RCP 4.5 and 8.5 were made for the periods 2016-2035 and 2046- 2065, defined by the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC). The results indicate that there will be increased rural-urban migration in the Northeast and in the semiarid region in both scenarios and in both periods. In general, the results of this study reinforce the need for the formulation of public policies to avoid migration for climatic reasons. Ultimately, if migration becomes necessary, there must be the adoption of policies that seek an organized and planned development of urban areas, considering migration as an adaptation strategy to adverse climate effects. Thus, policies that act to absorb migrants in urban areas and ensure that they have access to basic services offered to the urban population would contribute to the social costs reduction of climate variability.