Efeitos dos fatores hidrotérmicos e das atividades humanas na cobertura vegetal de Qinghai

Scientific Reports volume 13, Artigo número: 12488 (2023) Citar este artigo

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Uma compreensão sistemática das mudanças espaço-temporais e dos factores determinantes no planalto Qinghai-Tibete detém um valor de referência científica significativo para o futuro do desenvolvimento ecológico sustentável. Este artigo utiliza o índice de vegetação por diferença normalizada MODIS (NDVI) e dados meteorológicos para investigar as mudanças espaço-temporais e os fatores determinantes da cobertura vegetal no planalto Qinghai-Tibete de 2001 a 2020. Os métodos empregados incluem o modelo de pixel dimidiado, análise de tendência, parcial análise de correlação e análise de resíduos. Os resultados demonstram uma tendência ascendente geralmente flutuante na cobertura vegetal em todo o Planalto Tibetano ao longo das últimas duas décadas, com a expansão espacial ocorrendo de noroeste para sudeste. A cobertura vegetal apresenta correlação positiva com fatores climáticos. Aproximadamente 60,7% da área apresentou correlação positiva entre cobertura vegetal fracionada (CVF) e precipitação, com 8,66% da área demonstrando correlação positiva extremamente significativa (p < 0,05) e significativa (p < 0,01). As actividades humanas, no seu conjunto, contribuíram para o aumento da cobertura vegetal no Planalto Qinghai-Tibete. As áreas onde as atividades humanas tiveram um impacto positivo na cobertura vegetal estão situadas principalmente no centro-norte de Qinghai e no norte de Ngari, enquanto as áreas que sofrem degradação incluem certas regiões de pastagens no centro-leste de Yushu, Nagqu e Lhasa.

Sendo uma parte importante dos ecossistemas terrestres, a cobertura vegetal e as condições de crescimento influenciam significativamente o ambiente ecológico e a capacidade de desenvolvimento sustentável1,2. A cobertura vegetal fracionada (CVF), definida como a razão entre a projeção vertical da vegetação rasteira e a área total de uma região específica, serve como um indicador valioso para avaliar a dinâmica da vegetação, as mudanças ecológicas e o crescimento da vegetação superficial3,4, 5. As condições hidrotérmicas são os principais factores não biológicos que determinam as características da vegetação6. A ligação subjacente entre o CVF e os factores climáticos indica que o CVF pode reflectir indirectamente as alterações climáticas. Assim, a variação espaço-temporal na CVF revela-se um meio eficaz de elucidar a dinâmica do crescimento da vegetação, monitorizar o stress hídrico e avaliar a qualidade do ecossistema num mundo em aquecimento7.

O Planalto Qinghai-Tibete (QTP), situado na Ásia, é o maior e mais alto planalto do mundo, muitas vezes referido como o "teto do mundo" e o "terceiro pólo". Com uma área total superior a 2,5 milhões de km28,9, funciona como um planalto interior na China8,9. QTP é uma região sensível em termos de alterações climáticas e uma região ecologicamente frágil, e as suas alterações ecológicas têm um impacto importante na Ásia e até no clima global10. As características climáticas e geográficas distintas do QTP facilitaram o desenvolvimento de diversos tipos de ecossistemas, tais como florestas, arbustos, pastagens alpinas, prados alpinos e desertos alpinos. A aquisição de dados de cobertura vegetal e a exploração de suas variações espaciais e temporais são cruciais para avaliar a qualidade dos ecossistemas no QTP.

Estudos anteriores relataram consistentemente uma tendência ascendente na cobertura vegetal no QTP. Li et al. observaram uma tendência crescente na cobertura vegetal do QTP de 2001 a 201011. Duan et al. analisaram dados de NDVI de 2000 a 2018 e descobriram que prados alpinos, pastagens alpinas e vegetação geral no QTP exibiram uma tendência crescente de NDVI durante a estação de crescimento12. Da mesma forma, Zhu et al. conduziu uma análise abrangente de séries temporais de dados NDVI de 2000 a 2018 e confirmou uma tendência positiva no verde da vegetação em todo o QTP13. Além disso, estes estudos demonstraram a influência das alterações climáticas e de factores antrópicos no crescimento da vegetação. Zhong et al. relataram um aumento geral na densidade da vegetação no QTP de 1999 a 2014, atribuído ao aquecimento de curto prazo e ao aumento da precipitação14. Zhu et al. indicaram que o efeito positivo das alterações climáticas na vegetação de QTP está a enfraquecer, enquanto o impacto negativo está a aumentar, com as atividades humanas a desempenhar um papel cada vez mais negativo15. Han et al. identificaram uma correlação significativa entre temperatura média, precipitação total e cobertura vegetal durante a estação de crescimento no QTP, sendo a precipitação o principal fator de controle do crescimento da vegetação16. Huang et al. descobriram que a influência dominante do clima e da atividade humana variava espaço-temporalmente, sendo as regiões dominadas pelo homem menores do que as áreas dominadas pelo clima17. Sun et al. utilizaram o modelo de geodetector para analisar os efeitos dos dados sobre a intensidade da atividade humana e do clima na distribuição espacial do NDVI da vegetação na região do QTP18.