Augusto Akio Lucchezi Miyahara
Às 08h do dia 17 de julho de 2025, Augusto Akio Lucchezi Miyahara, aluno de doutorado do programa de Pós-Graduação em Biodiversidade Vegetal e Meio Ambiente do Instituto de Pesquisas Ambientais IPA– SP, defendeu sua tese intitulada “Impactos do clima e da poluição do ar no desenvolvimento de árvores de Tipuana tipu (Benth.) Kuntze em diferentes tipologias urbanas”, por meio de videoconferência
Impactos do clima e da poluição do ar no desenvolvimento de árvores de Tipuana tipu (Benth.) Kuntze em diferentes tipologias urbanas.
RESUMO
A urbanização crescente vem intensificando os impactos das mudanças climáticas globais, pois é um processo diretamente associado à remoção da vegetação, à impermeabilização do solo e ao aumento das emissões de gases poluentes. Nesse contexto, as árvores urbanas desempenham um papel fundamental na promoção da resiliência climática e na provisão de serviços ecossistêmicos. No entanto, os ambientes urbanos impõem desafios específicos ao desenvolvimento das árvores, exigindo estratégias com embasamento técnico e científico para a implementação e o manejo das infraestruturas verdes. Esta tese investigou diferentes aspectos das soluções baseadas na natureza em ambientes urbanos, com ênfase no papel das árvores como elementos-chave para adaptar as cidades frente às mudanças climáticas globais. No primeiro capítulo, foi desenvolvido um modelo de classificação de “biomas urbanos”, baseado em dados de clima e vegetação, com o objetivo de associar a heterogeneidade ambiental da cidade de São Paulo aos biomas naturais brasileiros mais semelhantes a cada região do município. Essa proposta visou fornecer embasamento teórico para apoiar as tomadas de decisões relacionadas à seleção de espécies vegetais mais compatíveis com as características específicas de cada microambiente urbano. O segundo capítulo teve como foco a dendrocronologia, o estudo dos anéis de crescimento da madeira, e seu uso como ferramenta para investigar o desenvolvimento e as respostas fisiológicas das árvores, contribuindo com subsídios teóricos para a implementação e manejo de infraestruturas verdes urbanas. Neste capítulo, foi conduzida uma revisão sistemática sobre o uso de isótopos estáveis em análises intra-anuais de anéis de crescimento, com o intuito de identificar o estado da arte dessa abordagem na dendrocronologia e discutir seu potencial para aplicações, inclusive em contextos urbanos. No terceiro capítulo, a dendrocronologia foi aplicada com o intuito de gerar conhecimento empírico a partir de um cenário urbano real. Foi conduzida uma abordagem multiproxy dos anéis de crescimento – incluindo medidas de largura, densidade e assinaturas isotópicas de carbono (δ13C) e oxigênio (δ18O) – para avaliar os efeitos da irrigação no crescimento de árvores urbanas da espécie Tipuana tipu (Benth.) Kuntze em uma praça central de Lisboa, Portugal. As árvores irrigadas dobraram sua taxa de crescimento, sem comprometer significativamente a resistência da madeira, destacando a condutância estomática como principal fator limitante ao crescimento. Este estudo atendeu às demandas do poder público para tomar decisões sobre práticas de manejo e implementação de infraestruturas verdes urbanas eficazes. O quarto capítulo apresenta um estudo aplicado de dendrocronologia, com uma abordagem multiproxy intra-anual focada em isótopos estáveis de carbono e densidade da madeira. Este estudo se baseou no conhecimento desenvolvido no segundo capítulo e aplicou a técnica de ablação a laser para a análise de 13C, superando limitações técnicas na escala intra-anual. O objetivo foi avaliar se os sinais de redução da poluição atmosférica durante os períodos de distanciamento social (lockdowns) impostos pela pandemia do COVID-19 foram registrados nos anéis de crescimento de árvores urbanas. A redução de 12CO2 atmosférico levou a um aumento significativo no δ13C dos segmentos intra-anuais formados durante o lockdown. Por outro lado, os efeitos no crescimento não foram evidentes, mas a densidade da madeira nos segmentos intra-anuais formados durante este período indica um ajuste na eficiência do uso da água em resposta às menores concentrações de CO2 atmosférico. Em conjunto, os quatro estudos desta tese buscaram construir conhecimento para fortalecer a base científica voltada à implementação e ao manejo de soluções baseadas na natureza em contextos urbanos, investigando a apropriação dos métodos, e considerando tanto as condições ambientais quanto os mecanismos fisiológicos que influenciam a performance das árvores
Palavras-Chave: Soluções baseadas na natureza; dendrocronologia; isótopos estáveis; Tipuana tipu; árvores urbanas.
ABSTRACT
The ongoing process of urbanization has been exacerbating the impacts of global climate change, as it is directly associated with vegetation removal, soil sealing, and increased emissions of air pollutants. In this context, urban trees play a critical role in enhancing climate resilience and providing ecosystem services. However, urban environments pose specific challenges to tree development, requiring strategies grounded in technical and scientific knowledge for the implementation and management of green infrastructure. This dissertation investigated different aspects of nature-based solutions in urban settings, with an emphasis on the role of trees as key elements in supporting urban adaptation to global climate change. In the first chapter, an “urban biome” classification model was developed based on climate and vegetation data, aiming to associate the environmental heterogeneity of São Paulo with the Brazilian natural biomes that most closely resemble each region of the city. This approach was intended to provide theoretical foundations to support decision-making processes related to the selection of plant species that are better suited to the specific characteristics of each urban microenvironment. The second chapter focused on dendrochronology, the study of tree-ring formation in wood and its use as a tool to investigate tree development and physiological responses, thereby contributing theoretical support for the implementation and management of urban green infrastructure. A systematic review was conducted on the use of stable isotopes in intra-annual tree-ring analyses, aiming to identify the state of the art of this approach in dendrochronology and discuss its potential for application, including in urban contexts. In the third chapter, dendrochronology was applied to generate empirical knowledge from a real urban scenario. A multiproxy tree-ring approach – including measurements of ring width, wood density, and stable carbon (δ¹³C) and oxygen (δ¹⁸O) isotopic signatures – was conducted to assess the effects of irrigation on the growth of Tipuana tipu (Benth.) Kuntze trees in a central square in Lisbon, Portugal. Irrigated trees doubled their growth rate without significantly compromising wood strength, highlighting stomatal conductance as the main limiting factor for tree growth. This study met the demands of local authorities for decision-making regarding management practices and the implementation of effective urban green infrastructure. The fourth chapter presents an applied dendrochronological study using an intra-annual multiproxy approach focused on stable carbon isotopes and wood density. This study builds upon the knowledge developed in the second chapter and applies the laser ablation technique for δ¹³C analysis, overcoming technical limitations at the intra-annual scale. The objective was to assess whether the signals of reduced air pollution during the COVID-19 lockdown periods were recorded in the growth rings of urban trees. The reduction in atmospheric 12CO2 led to a significant increase of δ¹³C in the intra-annual tree-ring segments formed during the lockdown. Although the effects on growth are not evident, the wood density of the intra-annual segments formed during this period indicates an adjustment in water use efficiency in response to lower atmospheric CO2 concentrations. Together, the four studies presented in this thesis aimed to build knowledge to strengthen the scientific basis for the implementation and management of nature-based solutions in urban contexts, by investigating the applicability of methods and considering both environmental conditions and physiological mechanisms that influence tree performance.
Keywords: Nature based solutions; dendrochronology; stable isotopes; Tipuana tipu; urban trees.
Augusto Akio Lucchezi Miyahara
Impactos do clima e da poluição do ar no desenvolvimento de árvores de Tipuana tipu (Benth.) Kuntze em diferentes tipologias urbanas
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