Avaliação de forçantes geofísicas e climáticas em dados dendrocronológicos utilizando a análise de componentes principais

As árvores para se desenvolverem dependem de fatores internos, fatores biológicos, e de fatores externos, fatores ambientais. Fatores biológicos determinam a tendência natural de crescimento da espécie, enquanto os fatores ambientais, como por exemplo a temperatura e a precipitação, influenciam no maior ou menor crescimento dependendo das condições serem favoráveis ou não, ou seja, um meio desfavorável reduz o crescimento, pois ele interfere em diversos processos fisiológicos essenciais. Assim, informações sobre essas variáveis são conservadas em seus anéis de crescimento. O Sol é um dos principais fatores que influenciam neste desenvolvimento, proporcionando a possibilidade da árvore realizar fotossíntese, e por sua influência na temperatura atmosférica. Devido a essa influência direta e indireta, podemos utilizar as árvores como um registro natural da relação Sol-Terra-Clima, avaliando séries temporais dos anéis de crescimento de árvores. Assim, utilizou-se amostras da espécie imbuia, (Ocotea porosa (Nees & Mart) Barroso), coletadas na cidade de General Carneiro, região Sudeste do Estado do Paraná (26º24’01 25"S 51º24’03 91"O), Brasil, para estudar a condições ambientais no passado desta região. As amostras selecionadas para este estudo foram obtidas por meio de Análise de Clusters, que classifica objetos (amostras) com base em suas semelhanças. Com a finalidade de obter melhores resultados, aplicou-se nas séries dendrocronológicas de imbuia o método estatístico Análise de Componentes Principais (Principal Component Analysis - PCA) para analisar os dados obtidos a partir da Análise de Clusters. Estudo este realizado com auxílio do Software Matlab, onde executou-se o cálculo das Componentes Principais (PC). Obtidas as PCs, reconstruiu-se as séries sem a 1ª PC, sendo esta uma estimativa da tendência que melhor representa o crescimento natural de todas as árvores do local. Esta remoção, junto com a criação de uma série dendrocronológica média, faz-se necessária para maximizar os sinais dos fatores climáticos/geofísicos, que influenciaram no desenvolvimento das árvores. Os resultados obtidos pelo método de análise por PCA foram comparados com resultados obtidos em outro estudo das mesmas amostras, que utilizou o método de ajuste de curva polinomial (ACP) para representar a tendência de crescimento de cada árvore, desta forma, validouse a PCA como ferramenta para modelar a tendência de crescimento das árvores. O estudo dendroclimático foi realizado a partir de séries de precipitação e temperatura de reanálise obtidas em estações próximas ao local de estudo. Calculou-se a correlação de Pearson e sua significância entre a série dendrocronológica média e as séries climáticas anuais, mensais, e por estações. Os resultados obtidos mostram que as amostras da espécie imbuia do local de estudo tem estreita relação com a precipitação, apresentando melhor desenvolvimento durante as estações de primavera e verão. A partir desta conclusão, foi realizada a reconstrução dos padrões de precipitação para o local, utilizando a série de precipitação primavera-verão com a série dendrocronológica média, por meio do método de Análise de Componentes Principais e pelo método de Regressão Linear. A correlação entre as séries reconstruidas com a série de precipitação da primavera-verão, durante os anos em que ambas as séries coexistem, deram os valores de 61,97% para a reconstrução da PCA e 39,45%, para a reconstrução da Regressão Linear. Já a correlação entre ambas as séries reconstruídas apresentou uma correlação de 91,02%. Com os resultados apresentados pela PCA para a obtenção da Série Dendrocronológicas Média na reconstrução da precipitação, mostra que este método estatístico pode ser utilizado em todos os passos de análise de um estudo dendrocronológico/dendroclimático.