Abstract in Spanish:

RESUMEN La Amazonía (definida como la cuenca amazónica) concentra la mayor biodiversidad de la Tierra, proporcionando recursos genéticos y funciones ecológicas únicas que contribuyen a los servicios ecosistémicos a nivel mundial. La compleja historia evolutiva de esta región produjo paisajes heterogéneos a múltiples escalas geográficas, alteró las conexiones geográficas y genéticas entre las poblaciones e influyó en las tasas de adaptación, especiación y extinción. Las biotas amazónicas, ecológicamente diversas, promovieron una mayor diversificación, coexistencia de especies y coevolución, acumulando biodiversidad a lo largo de decenas de millones de años. Acontecimientos importantes en la historia de la Amazonía incluyeron: (i) orígenes durante el Cretácico tardío y el Paleógeno temprano de los principales grupos de plantas y animales; (ii) enfriamiento global del Eoceno-Oligoceno, contrayendo los bosques a latitudes tropicales y separando los de la costa Atlántica de los amazónicos; (iii) levantamiento de los Andes centrales y del norte en el Mioceno, separando las selvas tropicales de la costa del Pacífico y de la Amazonía, estimulando la formación de megahumedales en la Amazonía occidental y contribuyendo al origen del moderno Río Amazonas transcontinental; (iv) formación del istmo de Panamá durante el Neógeno tardío, facilitando el Gran Intercambio Biótico Americano; (v) oscilaciones climáticas del Pleistoceno seguidas por la colonización humana y las extinciones de megafauna; (vi) era moderna de deforestación antropogénica generalizada, defaunación y transformaciones ecológicas de paisajes regionales y climas globales. La conservación de la Amazonía requiere inversiones por décadas en la documentación y el seguimiento de la biodiversidad para impulsar la capacidad científica existente, así como la planificación estratégica del hábitat para permitir la continuidad de los actuales y futuros procesos evolutivos y ecológicos.

Abstract in English:

ABSTRACT Amazonia (defined herein as the Amazon basin) is home to the greatest concentration of biodiversity on Earth, providing unique genetic resources and ecological functions that contribute to ecosystem services globally. The lengthy and complex evolutionary history of this region has produced heterogeneous landscapes and riverscapes at multiple scales, altered the geographic and genetic connections among populations, and impacted rates of adaptation, speciation, and extinction. In turn, ecologically diverse Amazonian biotas promoted further diversification, species coexistence, and coevolution, with biodiversity accumulating over tens of millions of years. Important events in Amazonian history included: (i) late Cretaceous and early Paleogene origin of major rainforest plant and animal groups; (ii) Eocene-Oligocene global cooling with rainforests contracting to tropical latitudes separating Atlantic coastal and Amazonian rainforests; (iii) Miocene uplift of central and northern Andes that separated Pacific coastal and Amazonian rainforests, spurred formation of mega-wetlands in the western Amazon, and contributed to the origin of the modern transcontinental Amazon River; (iv) late Neogene formation of the Panamanian Isthmus that facilitated the Great American Biotic Interchange; (v) Pleistocene climate oscillations followed by late Pleistocene-Holocene human colonization and megafaunal extinctions; and (vi) modern era of widespread anthropogenic deforestation, defaunation, and ecological transformations of regional landscapes and global climates. Amazonian conservation requires decade-scale investments into biodiversity documentation and monitoring to leverage existing scientific capacity, and strategic habitat planning to allow continuity of evolutionary and ecological processes now and into the future.

Abstract in Portuguese:

RESUMO Essa revisão discute tendências hidroclimáticas observadas e projeções climáticas futuras para a Amazônia. O aquecimento sobre esta região é um fato, mas a magnitude da tendência de aquecimento varia dependendo dos conjuntos de dados e da duração do período analisado. A tendência de aquecimento tornou-se mais evidente a partir de 1980 e aumentou ainda mais desde 2000. São avaliadas as tendências de longo prazo no clima e na hidrologia. Vários estudos relataram uma intensificação do ciclo hidrológico e um prolongamento da estação seca no sul da Amazônia. Mudanças nas cheias e secas, em grande parte devido à variabilidade natural do clima e mudanças no uso da terra, também são avaliadas. Por exemplo, na primeira metade do século XX, eventos extremos de inundação ocorreram a cada 20 anos. Desde 2000, houve uma inundação severa a cada quatro anos. Durante as últimas quatro décadas, o norte da Amazônia experimentou aumento da atividade convectiva e precipitação, em contraste com a diminuição da convecção e precipitação no sul da Amazônia. As mudanças climáticas na Amazônia terão impactos em escalas regional e global.

Abstract in English:

ABSTRACT This review discusses observed hydroclimatic trends and future climate projections for the Amazon. Warming over this region is a fact, but the magnitude of the warming trend varies depending on the datasets and length of the analyzed period. The warming trend has been more evident since 1980 and has further enhanced since 2000. Long-term trends in climate and hydrology are assessed. Various studies have reported an intensification of the hydrological cycle and a lengthening of the dry season in the southern Amazon. Changes in floods and droughts, mainly due to natural climate variability and land use change, are also assessed. For instance, in the first half of the 20th century, extreme flood events occurred every 20 years. Since 2000, there has been one severe flood every four years. During the last four decades, the northern Amazon has experienced enhanced convective activity and rainfall, in contrast to decreases in convection and rainfall in the southern Amazon. Climate change in the Amazon will have impacts at regional and global scales. Significant reductions in rainfall are projected for the eastern Amazon.

Abstract in Portuguese:

RESUMO Encontrar caminhos para a agricultura e uso dos recursos mais sustantáveis ainda apresenta o desafio mais urgente para os países amazônicos. Esta revisão caracteriza o status quo e as mudanças recentes na estrutura e nos tipos de sistemas de produção rural, e identifica respostas para lidar com os desafios e oportunidades na promoção de economias extrativistas e agrícolas mais sustentáveis ​​na Amazônia. Enquanto a agricultura regional e economia de recursos se baseiam em uma rica diversidade de produtores, conhecimentos, e sistemas de produção, a expansão do agronegócio chegou a dominar a distribuição de subsidios, o apoio institucional e a infraestrutura logística. Estas tendências estão associadas com a perda e a degradação das florestas, a poluição das águas, pressão e/ou deslocamento de comunidades indígenas e rurais, bem como o incremento nas emissões de gases com efeito de estufa, minando os serviços ecossistêmicos. Analisamos os impactos diversos e complexos das mudanças sócio-econômicas e hidroclimáticas sobre sistemas de produão, nos meio-ambientes e na biodiversidade nos países amazônicos, com um enfoque mais aprofundado sobre os sistema-chave de produção agrária na Amazônia brasileira usando dados ​​dos censos agropecuários de 1995, 2006 e 2017. A análise quantitativa é complementada por uma discussão qualitativa e empiricamente fundadas sobre as mudanças e impactos de diferentes atividades, como estão interligadas, e como diferem entre os vários países amazônicos. Finalmente oferecemos recomendações para a promoção de sistemas de produção e gestão de pequenos agricultores adaptáveis, rentáveis ​​e mais sustentáveis, ​​que reduzam o desmatamento e apoiem as comunidades e economias locais no contexto da crescente urbanização e mudanças climáticas.

Abstract in English:

ABSTRACT Finding pathways to more sustainable agriculture and resource use remains the most pressing challenge for Amazonian countries. Characterizing recent changes in the structure and types of agrarian production systems, this review identifies responses to deal with the challenges and opportunities to promote more sustainable production and extraction economies in the Amazon. While regional agriculture and resource economies rest on a rich diversity of producers, knowledge, and production systems, the expansion of agribusiness enterprises has come to dominate the distribution of subsidies, institutional support, and logistical infrastructure. These trends are associated with forest loss and degradation, pollution of waterways, pressures on and/or displacement of indigenous and rural communities, and increased greenhouse gas emissions, all of which undermine ecosystem services. We analyzed the diverse and complex impacts of socio-economic and hydro-climatic changes on livelihoods, environments and biodiversity in Amazonian countries, with a more in-depth focus on changes in key agrarian production systems in the Brazilian Amazon using agrarian census data from 1995, 2006, and 2017. The quantitative analysis is complemented by a qualitative and empirically grounded discussion that provides insights into the changes and impacts of different activities, how they are interlinked, and how they differ across Amazonian countries. Finally, we provide recommendations towards promoting adaptive, profitable, and more sustainable smallholder production and management systems that reduce deforestation and support local communities and economies in the context of increasing urbanization and climate change.

Abstract in Portuguese:

RESUMO O desmatamento (a remoção completa da cobertura florestal) e a degradação florestal (a perda significativa de estrutura, funções e processos florestais) são o resultado da interação entre vários fatores causadores diretos, frequentemente operando em conjunto. Até 2018, a floresta amazônica perdeu aproximadamente 870.000 km2 de cobertura florestal original, principalmente devido à expansão da agricultura e pecuária. Outros impulsionadores diretos da perda florestal incluem abertura de novas estradas, construção de barragens hidrelétricas, exploração de minerais e petróleo e urbanização. Os impactos do desmatamento variam de local a global, incluindo mudanças locais na configuração da paisagem, clima e biodiversidade, impactos regionais nos ciclos hidrológicos, e aumento global das emissões de gases de efeito estufa. Das florestas amazônicas remanescentes, 17% estão degradadas, correspondendo a 1.036.080 km2. A degradação florestal tem várias causas antropogênicas, incluindo incêndios no sub-bosque, efeitos de borda, extração seletiva de madeira, caça e mudanças climáticas. Florestas degradadas têm estrutura, microclima e biodiversidade significativamente diferentes em comparação com as não perturbadas, tendedo a maior mortalidade de árvores, menor estoque de carbono, mais aberturas no dossel, temperaturas mais altas, menor umidade, maior exposição ao vento e mudanças de composição e funcionais na fauna e na flora. Florestas degradadas podem se assemelhar a florestas não perturbadas, dependendo do tipo, duração, intensidade e frequência do evento de perturbação. Em alguns casos, isso pode impedir o retorno a uma linha de base histórica. Evitar mais perdas e degradação das florestas amazônicas é crucial para garantir que elas continuem a fornecer serviços ecossistêmicos valiosos e de suporte à vida.

Abstract in English:

ABSTRACT Deforestation (the complete removal of an area’s forest cover) and forest degradation (the significant loss of forest structure, functions, and processes) are the result of the interaction between various direct drivers, often operating together. By 2018, the Amazon forest had lost approximately 870,000 km2 of its original cover, mainly due to expansion of agriculture and ranching. Other direct drivers of forest loss include the opening of new roads, construction of hydroelectric dams, exploitation of minerals and oil, and urbanization. Impacts of deforestation range from local to global, including local changes in landscape configuration, climate, and biodiversity, regional impacts on hydrological cycles, and global increase of greenhouse gas emissions. Of the remaining Amazonian forests, 17% are degraded, corresponding to 1,036,080 km2. Forest degradation has various anthropogenic drivers, including understory fires, edge effects, selective logging, hunting, and climate change. Degraded forests have significantly different structure, microclimate, and biodiversity as compared to undisturbed ones. These forests tend to have higher tree mortality, lower carbon stocks, more canopy gaps, higher temperatures, lower humidity, higher wind exposure, and exhibit compositional and functional shifts in both fauna and flora. Degraded forests can come to resemble their undisturbed counterparts, but this depends on the type, duration, intensity, and frequency of the disturbance event. In some cases this may impede the return to a historic baseline. Avoiding further loss and degradation of Amazonian forests is crucial to ensuring that they continue to provide valuable and life-supporting ecosystem services.