On the Hydrological Cycle of the Amazon Basin: A historical review and current State-of-the-art

This paper constitutes a review on the history and current state-of-the-art on studies of the hydrological cycle and estimates of the components of the water balance in the Amazon Basin. Since the 1970s, various papers started to discuss the issues of water balance and moisture transport in the region, using simple models and meteorological data from reduced surface and upper air observational network in the basin, and using river data from the Amazon River and its major tributaries. The availability of gridded rainfall data sets and the global reanalysis have allowed for more comprehensive studies on regional water balance in a regional scale, as well as its variability and long term tendencies. The importance of the role of evapotranspiration from the forest in the regional precipitation and recycling was introduced during the second half of the 1970s, and this was important to prove the hypothesis that increased deforestation in the region would drastically change the water cycle and therefore the climate on the region and in the planet. This resulted on numerous experiments on Amazon deforestation and its impacts on climate since the 1980s, and more complex models and representations on the dynamics of vegetation on regional climate have allowed to more realistic simulations of climate change due to changes in land use and in the concentration of greenhouse gases on the recent years. This paper makes a critical review of previous studies on the issues of the hydrological cycle change and estimates of the water balance components in the basin and their time and space variability, the role of recycling of precipitation in the basin, the role of the Amazon as a source of moisture for regions such as the La Plata Basin. One important aspect to discuss are the possible impacts of deforestation and land use changes in future climate and hydrology in the basin, as well as in the moisture transport to other regions where the hydrological cycle depends on the moisture exported from the Amazon region.Resumo:Ciclo hidrológico da bacia Amazônica: Uma revisão histórica e o estado atual. Este artigo apresenta uma revisão da história e o estado atual de estudos do ciclo hidrológico e dos componentes do balanço de umidade na bacia Amazônica. Desde a década de 1970, estudos iniciais começaram a discutir os vários aspectos do balanço hidrológico e transporte de umidade na região, usando modelos simples e dados de poucas estações meteorológicas de superfície e de ar superior, assim como da rede hidrológica ao longo do Rio Amazonas e seus tributários. A disponibilidade de dados de chuva em ponto de grade, e das reanálises globais permitiram o desenvolvimento de estudos mais compreensivos e detalhados da escala regional do balanço hidrológico e seus componentes, assim como estudos sobre a variabilidade e tendências em longo prazo. O papel da evapotranspiração da floresta na precipitação e reciclagem regional foi discutido desde aproximadamente a segunda metade da década de 1970, o que é importante para provar a hipótese de que o aumento do desmatamento na região poderia mudar drasticamente o ciclo hidrológico e, conseqüentemente do clima regional e global. Isto motivou a implementação de desmatamento na Amazônia e seus impactos no clima regional desde os anos de 1980, e o desenvolvimento de modelos mais complexos e parameterizações mais sofisticadas da dinâmica da vegetação e sua interação com a componente atmosférica têm permitido simulações mais realísticas de mudanças de clima, devido às mudanças no uso da terra e na concentração de gases de efeito estufa nos anos recentes. Este artigo apresenta uma revisão crítica de estudos e experiências anteriores sobre os temas de mudanças no ciclo hidrológico e estimação dos componentes do balanço hidrológico na bacia Amazônica, assim como sua variabilidade especial e temporal, do papel da reciclagem de umidade na precipitação da Amazônia e de seu papel fundamental como fonte de umidade para regiões próximas, como as bacias do Prata. Um aspecto importante é a discussão dos possíveis impactos do desmatamento e mudanças no uso da terra na mudança de clima e hidrologia na região, assim como do transporte à umidade desde Amazônia para regiões próximas que apresentam seu balanço hidrológico dependendo da umidade que vem da Amazônia.