Além das árvores: mapeando a biomassa total acima do solo no Cerrado brasileiro usando dados de lidar aerotransportado de alta densidade

Abstract

Os ecossistemas de savana tropical desempenham um papel importante na sazonalidade do ciclo global do carbono. No entanto, sua capacidade de armazenar e sequestrar carbono é incerta devido aos efeitos combinados e interativos das atividades antropogênicas e das mudanças climáticas, que afetam os regimes de incêndios florestais e a dinâmica da vegetação. Medições precisas da biomassa acima do solo (AGB) na savana tropical em escalas espaciais amplas, são cruciais para alcançar estratégias eficazes de mitigação de emissões de carbono. UAV-lidar é uma nova tecnologia de sensoriamento remoto que pode permitir mapeamento 3-D rápido da estrutura e AGB de ecossistemas de savana tropical. Este estudo teve como objetivo avaliar a capacidade do UAV-lidar de alta densidade para estimar e mapear a biomassa aérea total (árvores, arbustos e camadas superficiais) (AGBt) no Cerrado brasileiro. Cinco modelos ordinários de regressão de mínimos quadrados estimando AGBt foram ajustados, usando uma amostra de 50 parcelas de campo (30x30 m2 ), e foram usados para mapear o AGBt a partir de dados UAV-lidar coletados em mais de 1.854 ha abrangendo as três principais formações de vegetação (floresta, savana e campestre) no Cerrado. O melhor modelo foi selecionado através do Critério de Informação de Akaike, coeficiente de determinação ajustado (adj. R2), erro quadrático absoluto e relativo (RMSE). O modelo que usa altura e cobertura da vegetação foi o mais eficaz, com um modelo global com adj-R2 de 0,79 e um RMSE de validação cruzada de 19,11 Mg/ha (33,40%). A incerteza e os erros de nossas estimativas foram avaliados para cada formação de vegetação separadamente, resultando em RMSEs de 27,08 Mg/ha (25,99%) para florestas, 17,76 Mg/ha (43,96%) para savanas e 7,72 Mg/ha (44,92%) para campestre. Esses resultados comprovam a viabilidade do potencial da tecnologia UAV-lidar no Cerrado, mas também enfatizam a necessidade de aprofundar a estimativa de biomassa em savanas, de grande importância na caracterização do balanço global de carbono e para apoiar atividades integradas de manejo do fogo em ecossistemas de savana tropical. Nossos resultados servem de referência para estudos futuros com o objetivo de gerar mapas precisos de biomassa e fornecer dados de linha de base para o gerenciamento eficiente de incêndios e impactos previstos de mudanças climáticas nos ecossistemas de savana tropical.