SummaryThe numerical regional model (Eta) coupled with the Simplified Simple Biosphere Model (SSiB) was used to investigate the impact of land cover changes on the regional climate in Amazonia. Four 13-month integrations were performed for the following scenarios: (a) no deforestation, (b) current conditions, (c) deforestation predicted for 2033, and (d) large scale deforestation. All initial and prescribed boundary conditions were kept identical for all integrations, except the land cover changes. The results show that during the dry season the post-deforestation decrease in root depth plays an important role in the energy budget, since there is less soil moisture available for evapotranspiration. In all scenarios there was a significant increase in the surface temperature, from 2.0 C in the first scenario, up to 2.8 C in the last one. In both the scenarios (b) and (c), the downward component of the surface solar radiation decreased due to an increase in the cloud cover over the deforested areas, which contributed to a further reduction of the net radiation absorbed at the surface. The cloud mechanism, where an increase in albedo is balanced by an increase in downward solar radiation, was not detected in any of these scenarios. In scenarios (a), (b) and (c), a negative feedback mechanism was observed in the hydrological cycle, with greater amounts of moisture being carried to the deforested areas. The increase in moisture convergence was greater than the reduction in evapotranspiration for both scenarios (b) and (c). This result, and the meso-scale thermodynamic processes caused an increase in precipitation. A different situation was observed in the large-scale deforestation scenario (d): a local increase of moisture convergence was observed, but not sufficiently intense to generate an increase in precipitation; the local evapotranspiration decrease was dominant in this scenario. Therefore, the partial deforestation in Amazonia can actually lead to an increase in precipitation locally. However, if the deforestation increases, this condition becomes unsustainable, leading to drier conditions and, consequently, to reduced precipitation in the region.

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Este artigo traz uma perspectiva histórica da evolução do conhecimento sobre a reciclagem de precipitação e fornece uma visão crítica do estado da arte atual. São retratadas as principais fontes de umidade para a precipitação na Amazônia e o transporte de vapor d'água sobre a América do Sul. A quantificação do mecanismo de reciclagem é um indicador da importância dos processos de superfície e do clima no ciclo hidrológico, assim como da sensibilidade climática relacionada às alterações nesses processos. Os aspectos climatológicos da reciclagem na América do Sul mostram que a contribuição advectiva é mais importante para a precipitação sobre a Amazônia e o Nordeste do Brasil, ao passo que na região Centro-Sul a contribuição local tem importante papel na precipitação. Estima-se que a reciclagem de precipitação na Amazônia é da ordem de 20-35%. A advecção de umidade domina o fornecimento de vapor d'água em grande parte da região amazônica, entretanto, o papel da evapotranspiração local na reciclagem é mais importante no setor sul da bacia. Embora os estudos sobre reciclagem tenham produzido novos conhecimentos acerca da interação entre os processos de superfície e o ciclo hidrológico, os efeitos das mudanças climáticas globais nesse mecanismo ainda não estão completamente compreendidos.

ResumoO objetivo desse trabalho é avaliar a distribuição dos componentes do balanço de água e da reciclagem de precipitação na bacia amazônica, abordando os mecanismos físicos associados ao processo de reciclagem. De forma geral, a bacia amazônica se comporta como um sumidouro de umidade da atmosfera, recebendo vapor d'água tanto do transporte de origem oceânica quanto da evaportranspiração da floresta por meio do processo de reciclagem de precipitação. Em escala regional, a Amazônia representa uma importante fonte de umidade para outras regiões da América do Sul, contribuindo para o regime da precipitação em outras áreas do continente. Na média, a reciclagem de precipitação é da ordem de 20% na bacia amazônica, com valores variando entre 15% na porção norte e 40% na porção sul. Dessa forma, do total da precipitação na bacia, aproximadamente, 20% é decorrente do processo de evapotranspiração local; indicando que, a contribuição local para a precipitação total representa um percentual significativo no balanço de água regional e desempenha um importante papel no ciclo hidrológico amazônico. Entretanto, as variabilidades e mudanças no sistema climático devido tanto às variações naturais quanto antropogênicas (aumento na emissão de gases estufa e desflorestamento) podem afetar a reciclagem e o ciclo hdrológico regional. Palavras-chave: Amazônia, reciclagem de precipitação, transporte de umidade, interação biosfera-atmosfera, reanálises Era-Interim. Precipitation Recycling in the Amazon Basin: The Role of Moisture Transport and Surface Evapotranspiration AbstractThe objective of this study is to evaluate the distribution of water budget components and precipitation recycling in the Amazon basin addressing the physical mechanisms involved in the recycling process. In general, the Amazon basin acts as a sink for atmospheric moisture, receiving water vapor transported from the ocean and from precipitation recycled from evapotranspiration by the forest. At the regional scale, the Amazon basin is an important source of water vapor, contributing to precipitation in other remote locations of South America. Here we show, on average, 20% of precipitation in the Amazon basin is recycled, varying between 15% in the northern portion and 40% in the southern portion. Thus, approximately 20% of the total rainfall in the basin is derived from local evapotranspiration processes indicating that the local contribution to the total precipitation represents a significant contribution to the regional water budget and plays an important role in the Amazon hydrological cycle. However, the variability and changes in the climate system due to both natural and anthropogenic forcings (such as the increase in the concentration of greenhouse gases in the atmosphere and changes in land use and land cover -deforestation) can affect the precipitation recycling and regional hydrologic cycle.