Dinâmica espaço-temporal de manguezais e suas relações com variáveis climáticas

Abstract

Manguezais são vitais para a resiliência costeira, sequestro de carbono e biodiversidade, mas enfrentam ameaças crescentes frente as mudanças climáticas e pressões antropogênicas. Nas últimas décadas com o sensoriamento remoto a compreensão da dinâmica espaço-temporal dos manguezais tem avançado, porém pouca atenção tem sido dada para reconhecer a relação dessas mudanças com os fatores climáticos. Neste estudo utilizamos dois conjuntos de dados para investigar mudanças espaço-temporais das florestas de mangue: i) área anual (km²) das florestas de mangue entre 1985 e 2022 de áreas protegidas da Mata Atlântica; ii) dados climáticos (precipitação, temperatura do ar) obtidos de 30 estações meteorológicas. Para integrar o conjunto de dados, capturar padrões e interações complexas entre a dinâmica das áreas de manguezais e os fatores climáticos empregamos modelos aditivos generalizados (GAM). As principais descobertas são: i) A tendência é de crescimento dessas áreas, porém a variação espaço-temporal das florestas de mangue difere conforme as regiões e o tempo. Entre 1985 e 2022 os manguezais em Peruíbe e Iguape registraram crescimento moderado (+11%), por sua vez, os manguezais em Cananéia exibiram maior expansão (+28%), enquanto os manguezais de Antonina, Guaraqueçaba, Paranaguá e Guaratuba tiveram os menores ganhos (+5%). Os principais preditores das mudanças de áreas de florestas de mangue foram: a precipitação acumulada (Pacum) que impactou negativamente os manguezais em Peruíbe e Iguape. Porém o aumento das temperaturas máximas (Tmax) pode ter favorecido a expansão das florestas de mangues em Cananéia enquanto o aumento das temperaturas mínimas (Tmin) foi fator positivo em Antonina, Guaraqueçaba, Paranaguá e Guaratuba. Em conjunto, essas descobertas demonstram que a dinâmica dos manguezais é influenciada de maneiras distinta por fatores climáticos. Isso sugere que estratégias de conservação genéricas podem ser insuficientes para proteger esses ecossistemas, destacando a necessidade de abordagens específicas que considerem as particularidades de impacto de cada fator climático nas áreas de floresta de mangue.

Mangroves are vital for coastal resilience, carbon sequestration and biodiversity, but are facing increasing threats from climate change and anthropogenic pressures. In recent decades, remote sensing has advanced studies of the spatiotemporal dynamics of mangroves, but little attention has been paid to recognizing the relationship between these changes and climatic factors. In this study we used two sets of data to investigate spatio-temporal changes in mangrove forests: i) annual area (km2) of mangrove forests between 1985 and 2022 in protected areas of the Atlantic Forest; ii) climate data (precipitation, air temperature) obtained from 30 weather stations. To integrate the data set and capture complex patterns and interactions between the dynamics of mangrove areas and climatic factors, we used generalized additive models (GAM). The main findings are: i) The spatio-temporal variation of mangrove forests differs according to region and time. Between 1985 and 2022, mangroves in Peruíbe and Iguape registered moderate growth (+11%), mangroves in Cananéia exhibited the greatest expansion (+28%), while mangroves in Antonina, Guaraqueçaba, Paranaguá and Guaratuba had the smallest gains (+5%). The main predictors of mangrove area changes were: cumulative precipitation (Pacum), which negatively impacted mangroves in Peruíbe and Iguape. However, increasing maximum temperatures (Tmax) may have favored mangrove expansion in Cananéia, while rising minimum temperatures (Tmin) had a positive effect in Antonina, Guaraqueçaba, Paranaguá, and Guaratuba. Together, these findings demonstrate that mangrove dynamics are distinctly influenced by climatic factors. This suggests that generic conservation strategies may be insufficient to protect these ecosystems, highlighting the need for tailored approaches that consider the specific impacts of each climatic factor on mangrove forest areas.