O sítio PELD-PECJ LTER foi projetado para servir como núcleo para uma rede de sítios PELD na América do Sul.
O programa de pesquisa PELD-PECJ2020 integra várias disciplinas acadêmicas para implementar uma agenda de pesquisa socioecológica, além de assessorar as autoridades conservacionistas para o uso harmônico dos serviços ecossistêmicos e a gestão da conservação no Parque. Para isso, serão pesquisados os impactos das mudanças climáticas, a deposição atmosférica de nitrogênio, a invasão por espécies Pinus (conífera exótica) e as pressões da mudança do uso do solo dentro e ao redor do Parque por uma equipe inter- e transdisciplinar.
As mudanças posteriores a 1960 no uso e cobertura da terra e os distúrbios de incêndios detectados por sensoriamento remoto são usados para estudar a dinâmica do estoque e sequestro de carbono. A diversidade da paisagem, hidrologia, solos e cobertura do solo estão relacionadas com os ciclos biogeoquímicos em florestas nativas, plantações comerciais de Pinus e em vegetação aberta (campos). Estudos experimentais e de modelagem fornecem informações atualizadas sobre os impactos potenciais da deposição de nitrogênio atmosférico e das mudanças climáticas na estrutura e funcionamento dos ecossistemas, bem como nos serviços ecossistêmicos. Os impactos do uso da terra (turismo) e da mudança na cobertura da terra (corte raso de plantações de Pinus e restauração das áreas desmatadas por vegetação nativa) estão sendo estudados para minimizar os impactos da exploração madeireira sobre a biodiversidade e otimizar os potenciais benefícios de múltiplos serviços ecossistêmicos. Os resultados da pesquisa, formalizados pela utilização de modelagem baseada em agentes, serão utilizados na gestão do uso de serviços ecossistêmicos e cenários de conservação, construídos com atores locais e regionais e usados para criar ferramentas de auxílio à decisão para gestores de conservação e tomadores de decisão municipais.
Programa de trabalho
A pesquisa é organizada em quatro Núcleos de Trabalho (N 1-4) e apoiada por uma quinta (atividades de coleta de dados de longo prazo).
N1 - Mudanças climáticas, uso do solo e dinâmica da vegetação integram modelagem e estudos empíricos (de experimentação e de observação), fornecendo dados para parametrização e validação de modelos dinâmicos globais de vegetação (DGVM). Quatro projetos fornecerão dados / informações para a parametrizar e validar o modelo '2D-aDVGM-PECJ', um modelo espacialmente explícito a ser desenvolvido a partir de 2D-aDGVM, para estudar mosaicos de campo - floresta: (1) o histórico de incêndios fornecerá informações sobre eventos e frequência de incêndios e mudanças no uso e cobertura do solo no PECJ desde 1960, verificando assim a importância do fogo e do uso do solo na moldagem da estrutura da paisagem (mosaico de floresta vs. vegetação aberta composta por arbustos e herbáceas); (2) a modelagem ecoclimática fornecerá informações auxiliares sobre as possíveis limitações climáticas e hidrológicas (previsões históricas, atuais e futuras) que influenciam o crescimento e distribuição da forma de vida arbórea; (3) através da caracterização experimental e ecofisiológica de características funcionais de espécies de árvores nativas e exóticas / invasoras para contribuir com dados e informações para melhorar a parametrização do modelo 2D-aDGVM (e dois modelos DVGM adicionais); (4) as investigações ecohidrológicas contribuirão com dados para a parametrização dos modelos (disponibilidade / uso de água e profundidade de enraizamento).
O WP2 - Mudança global e biogeoquímica está organizado em torno de dois modelos, o DGVM JULES (Joint UK Land Environment Simulator) e o Biome-BGCMuSo, o quais serão aplicados pela primeira vez em florestas neotropicais de montanha. Este WP irá integrar os vários componentes dos ciclos de carbono (C) e nitrogênio (N) investigados em projetos autônomos: troca de energia e matéria (CO2 e H2O) entre a atmosfera e a biosfera e entre o solo e a atmosfera, entradas atmosféricas de N , armazenamento e fluxos em ecossistemas e resultados por perdas hidrológicas e gasosas. Está previsto coleta de dados sobre fluxos de energia e matéria, validados por dados de medição de biomassa no solo, produção de serapilheira e dados sobre fluxos de gases entre o solo e a atmosfera (respiração do solo e fluxos de N2O, CH4); estes serão complementados por dados sobre a deposição atmosférica seca e úmida de N, o movimento de N ao longo do perfil do solo e sua saída através de cursos d'água.
O WP3 - Serviços ecossistêmicos e gestão participativa enfoca na modelagem de sistemas sócio-ecológicos. O conhecimento derivado dos WPs 1-2 será utilizado como informação de entrada para quantificar os serviços ecossistêmicos e avaliar, com base no plano de manejo e nas percepções das partes interessadas, se os objetivos desejados de conservação e usos previstos dos serviços ecossistêmicos estão sendo alcançados. Uma equipe inter- e transdisciplinar irá identificar todas as partes envolvidas, suas interações, os 'recursos' e suas dinâmicas, a demanda de recursos e os impactos do uso no funcionamento do sistema para propor , por meio da gestão participativa, modelos e implementações de gestão da conservação e gestão de serviços ecossistêmicos.
O WP4 - Biodiversidade e estrutura trófica - clima e cobertura do solo inclui vários projetos de pesquisa complementares com financiamento próprio. Entre eles: (1) uma investigação experimental do impacto das mudanças climáticas (temperatura e precipitação) na estrutura trófica em 'tanques' de bromélias; (2) interações entre microrganismos do solo e a espécie focal de conservação Araucaria angustifolia; (3) uso espaço-temporal do habitat por felídeos; e (4) dinâmica e transporte aéreo passivo de Batrachochytrium dendrobatidis, um patógeno letal para anuros.
WP5 - As atividades de coleta de dados de longo prazo incluem (1) Meteorologia (AWS, curadoria de dados históricos), (2) Química atmosférica, (3) Físico-química da água (precipitação, corpos d'água ), (4) Solo (mapeamento, fisio- química, solução do solo) (4) Vegetação (biometria, parcelas permanentes, dados históricos), (5) Fluxos de energia e matéria entre a biosfera e a atmosfera, (6) Levantamento piloto de biodiversidade, (7) Monitoramento de borboletas.