Spatial assessment of data gaps for estimating biomass across the brazilian Amazon

• Main Author: Graciela Tejada Pinell
• Other Authors: Jean Pierre Henry Balbaud Ometto
• Language: English
• Published: Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) 2017
• Online Access: http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m21b/2017/06.16.22.29

Amazon forest provides fundamental ecosystem services such as biodiversity conservation, water cycling and carbon sequestration. Given the large extent of Brazilian forests, 75% of the Amazon Basin, there is great uncertainty in the storage of aboveground biomass (AGB) carbon stocks. There is a significant difference between AGB estimates and an urgent need to improve AGB estimates to support the National Communications (NC) of Brazil to the United Nations Framework Convention on Climate Change and Reducing Emissions from Deforestation and Degradation (REDD+). Whether for NC, REDD+ or for the carbon emissions modeling, stakeholders, policy makers and scientists have to decide which AGB product, dataset or combination of data to use, according to its availability, scale and coverage. The purpose of this study was to assess forest AGB spatial data gaps across the Brazilian Amazon. To achieve this goal, we conducted an extensive review and analysis of the AGB datasets coverage. AGB stakeholders connections were made through a social network analysis. Also, AGB maps variability within different environmental factors maps (soil, vegetation, topography and climate) were analyzed. Using difference and statistical analyses of AGB maps and, through a spatial multicriteria evaluation, we obtained a forest AGB spatial data gaps map for the Brazilian Amazon. The spatial coverage of AGB field and airborne LiDAR data shows great areas without AGB data and, even though stakeholders have connections, few datasets are available. By quantifying AGB maps and field data variability within multiple environmental factors, we provide valuable elements for understanding the current AGB data in function of climate, soils, vegetation and geomorphology. The main differences between AGB maps are found next to the rivers (mainly the Amazon River), in Amapá, northeast of Pará and central and north Amazon States, these areas coincide with areas of higher AGB. The forest AGB spatial data gaps map, which refers to places with no field or LiDAR data and where AGB maps differ the most, show the priority areas for further AGB assessments in the Brazilian Amazon. This study can be a useful tool for policy makers and different stakeholders working on AGB on which to base their decisions to choose AGB data or products for National Communications, REDD+, or carbon emissions modeling. === A floresta amazônica fornece serviços ecossistêmicos fundamentais, como conservação da biodiversidade, ciclagem a água e sequestro de carbono. Dada a grande extensão das florestas brasileiras, 75% da Bacia Amazônica, existe uma grande incerteza nos estoques de carbono da biomassa acima do solo (AGB) armazenados na região. As estimativas de AGB existentes diferem significativamente entre si e há uma necessidade urgente de melhorá-las, uma vez que podem dar suporte às Comunicações Nacionais (NC) do Brasil para a Convenção-Quadro das Nações Unidas sobre Mudanças do Clima (UNFCCC) e Redução das Emissões por Desmatamento e Degradação florestal (REDD+). Seja para NC, REDD+ ou para a modelagem de emissões de carbono, as partes interessadas, os tomadores de decisão e os cientistas devem decidir qual produto, conjunto de dados ou combinação de dados de AGB usar, de acordo com sua disponibilidade, escala e cobertura. Com o objetivo de suprir esta demanda, neste estudo, avaliamos as lacunas de dados espaciais de AGB da floresta na Amazônia brasileira. Para isso, fizemos uma extensa revisão e análise da cobertura dos conjuntos de dados disponíveis. As conexões entre as partes interessadas foram feitas usando a social network analysis. Além disso, analisamos a variabilidade dos mapas de AGB em função de diferentes fatores ambientais (solo, vegetação, topografia e clima). Foram feitas também análises estatísticas e das diferenças entre os mapas de AGB e, com uma avaliação espacial multicritério, produzimos um mapa das lacunas de dados de AGB para a floresta amazônica brasileira. A cobertura espacial de AGB e os dados LiDAR aéreos mostram grandes áreas sem informação e, mesmo que as partes interessadas tenham conexões, poucos conjuntos de dados estão disponíveis. Ao quantificar os mapas de AGB e a variabilidade dos dados de campo em múltiplos fatores ambientais, fornecemos elementos valiosos para a compreensão dos dados de AGB atuais em função do clima, dos solos, da vegetação e da geomorfologia. As principais diferenças entre os mapas são encontradas ao lado dos rios (principalmente o rio Amazonas), no Amapá, no nordeste do Pará e nos estados amazônicos do centro e norte, coincidindo com áreas de maior AGB. O mapa de lacunas de dados espaciais de AGB da floresta,que se refere a locais sem dados de campo ou LiDAR e também onde os mapas da AGB diferem mais, mostram as áreas prioritárias para futuras avaliações de AGB na Amazônia brasileira. Este estudo é uma ferramenta útil para os formuladores de políticas e as diferentes partes interessadas que trabalham na AGB, que terá que devem decidir quais dados ou produtos da AGB devem usar para Comunicação Nacional, REDD + ou modelagem de emissões de carbono.