Emissões de metano na Amazônia: seu papel no balanço global de metano e a influência climática e antrópica neste balanço

O metano (CH4) é considerado o segundo mais importante gás de efeito estufa (GEE),logo após o dióxido de carbono (CO2). Após um longo período de estabilidade entre 2000 e 2007, as concentrações globais de metano têm aumentado a cada ano, e esse aumento tem sido relacionado principalmente ao aumento das emissões de fontes antropogênicas. A Amazônia é a maior floresta tropical do mundo e vem sofrendo grandes impactos devido à atividade humana. Neste estudo, apresentamos dados obtidos a partir de perfis verticais medidos entre 2010 e 2023, que nos permitem compreender o papel da Floresta Amazônica no crescimento global das emissões de CH4, bem como o impacto da redução das precipitações nas emissões regionais. A taxa de crescimento para os quatro locais de estudo TAB_TEF_CZS (noroeste da Amazônia), SAN (nordeste da Amazônia), RBA (sudoeste da Amazônia) e ALF (sudeste da Amazônia) foi próxima a taxa global, 9,7 ppb/ano. Os perfis verticais indicam que a região de TAB_TEF_CZS apresentou um elevado enriquecimento, com os maiores valores próximo a superfície (abaixo de 1,5 km) no ano de 2021, sendo 34% maior que a média para o período. Já a região de SAN o maior enriquecimento foi verificado no ano de 2022, sendo este muito superior aos demais e 28% maior que a média. As regiões de RBA e ALF não mostram a mesma variabilidade das regiões ao norte da Amazônia , contudo, também observamos o enriquecimento próximo á superfície, que evidencia que estas regiões também são emissoras de metano. A média anual das emissões de metano na região nordeste (SAN) da Amazônia, entre 2010 e 2023 foi de 52, 5±5, 4 mg CH4/m2.ano. Já a média das emissões de CH4 na região noroeste (TAB_TEF_CZS) da Amazônia foi de 16, 2±1, 8 mg CH4/m2.ano. Já as regiões ao sul da Amazônia (RBA e ALF) apresentam valores menores de média anual para os 14 anos de estudo, sendo 14, 0±2, 0 mg CH4/m2.ano em RBA e 13, 4±0, 7 mg CH4/m2.ano para ALF. O balanço de metano da Amazônia durante todo o período de estudo, foi de 39, 1 ± 4, 8 Tg CH4/ano, contribuindo com 11% do total das emissões tropicais de metano e 7% do balanço global de metano para estimativas top down. O ano de maior emissão de CH4 na Amazônia foi 2023, nos três componentes de fluxo calculados: total, biogênico (non fire) e fire (oriundo da queima de biomassa), sendo, respectivamente, 27%, 81% e 19% acima da média para o período. Verificamos que a precipitação vem reduzindo ao longo dos 14 anos de estudo nas quatro regiões estudadas. SAN teve uma redução de precipitação, 18% de 2010 a 2023, enquanto que em TAB_TEF_CZS, a redução foi de 11%. A região de RBA teve a maior redução na precipitação dos quatro locais estudados, 23%, ao passo que em ALF a redução foi de 16%. Verificamos uma intensa variabilidade nos fluxos biogênicos (non fire) das quatro regiões, assim como também há variabilidade na precipitação, mas de forma geral esta vem reduzindo. Contudo, não podemos fazer a mesma afirmação para os fluxos de CH4, tampouco relacioná-los diretamente com a variação da precipitação. De 2010 a 2023, o rebanho bovino na Amazônia cresceu 40%, indicando que as mudanças nas emissões de metano na Amazônia podem ser majoritariamente de origem antrópica, com a atividade pecuária desempenhando papel central. Quando observamos simultaneamente esses elementos, diminuição da precipitação e a expansão agropecuária, os valores das emissões de metano não estão acompanhando as variáveis climáticas, assim vê-se que o crescimento do peso das atividades humanas na região, principalmente após 2019, mantém a Amazônia como uma das maiores áreas emissoras de metano globalmente. ABSTRACT: Methane (CH4) is considered the second most important greenhouse gas, after carbon dioxide (CO2). After a long period of stability between 2000 and 2007, global methane concentrations have been increasing every year, and this increase has been mainly related to increased emissions from anthropogenic sources. The Amazon is the largest tropical forest in the world and has been suffering major impacts due to human activity. In this study, we present data obtained from vertical profiles measured between 2010 and 2023, which allow us to understand the role of the Amazon Forest in the global growth of CH4 emissions, as well as the impact of reduced rainfall on regional emissions. The growth rate for the four study sites TAB_TEF_CZS (northwestern Amazon), SAN (northeastern Amazon), RBA (southwestern Amazon), and ALF (southeastern Amazon) was close to the global rate, 9.7 ppb/year. The vertical profiles indicate that the TAB_TEF_CZS region showed high enrichment, with the highest values near the surface (below 1.5 km) in 2021, which was 34% higher than the average for the period. In the SAN region, the highest enrichment was observed in 2022, which was much higher than the others and 28% higher than the average. The RBA and ALF regions do not show the same variability as the regions in the north of the Amazon; however, we also observed enrichment near the surface, which shows that these regions are also methane emitters. The annual average methane emissions in the northeastern region (SAN) of the Amazon between 2010 and 2023 was 52.5 ± 5.4 mg CH4/m2.year. The average CH4 emissions in the northwest region (TAB_TEF_CZS) of the Amazon were 16.2±1.8 mg CH4/m2.year. The southern regions of the Amazon (RBA and ALF) had lower annual average values for the 14 years of the study, with 14.0±2.0 mg CH4/m2.year in RBA and 13.4±0.7 mg CH4/m2.year for ALF. The methane balance of the Amazon throughout the study period was 39.1±4.8 Tg CH4/year, contributing 11% of total tropical methane emissions and 7% of the global methane balance for top-down estimates. The year with the highest CH4 emissions in the Amazon was 2023, in the three calculated flux components: total, biogenic (non fire), and fire (from biomass burning), which were, respectively, 27%, 81%, and 19% above the average for the period. We found that precipitation has been decreasing over the 14 years of study in the four regions studied. SAN had a 18% reduction in precipitation from 2010 to 2023, while in TAB_TEF_CZS, the reduction was 11%. The RBA region had the largest reduction in precipitation of the four locations studied, 23%, while in ALF the reduction was 16%. We observed intense variability in biogenic (non fire) fluxes in the four regions, as well as variability in precipitation, but in general, this has been decreasing. However, we cannot make the same statement for CH4 fluxes, nor can we relate them directly to precipitation variation. From 2010 to 2023, the cattle herd in the Amazon grew by 40%, indicating that changes in methane emissions in the Amazon may be mostly anthropogenic in origin, with livestock farming playing a central role. When we look at these elements simultaneouslydecreased precipitation and agricultural expansionmethane emission values are not keeping pace with climate variables. Thus, we see that the growth of human activities in the region, especially after 2019, keeps the Amazon as one of the largest sources of methane emissions globally.