Correlation between Amazon deforestation and rainfall patterns in the Iguaçu River basin (Paraná, Brazil)

Abstract

Abstract The Amazon Rainforest plays a crucial role in regulating the South American hydrological cycle, particularly through moisture transport driven by the Low-Level Jets (LLJs), which connect the Amazon region to southern Brazil. This study evaluated the relationship between Amazon deforestation and precipitation in the Iguaçu River Basin (IRB), Paraná State, Brazil, from 2011 to 2023. Deforestation data were obtained from the PRODES and Imazon platforms, while precipitation data were collected from 64 meteorological stations operated by INMET, COPEL, and IAT. Statistical analyses revealed a negative and statistically significant correlation between Amazon deforestation and precipitation in the IRB (ρ = −0.285; p < 0.001), suggesting that increased deforestation is associated with reduced rainfall volumes. The analysis of a one-year temporal lag did not show statistical significance. Evaluation of El Niño–Southern Oscillation (ENSO) events highlighted the influence of large-scale climate variability on precipitation; however, the results indicate that anthropogenic and political–institutional factors play a dominant role in driving deforestation, even under unfavorable climatic conditions. These findings underscore the importance of the Amazon Rainforest in sustaining precipitation regimes in southern Brazil and highlight the impacts of weakened environmental governance on ecosystem services.Resumo A Floresta Amazônica desempenha papel essencial na regulação do ciclo hidrológico da América do Sul, especialmente por meio do transporte de umidade realizado pelos Jatos de Baixos Níveis (JBN), que conectam a região amazônica ao Sul do Brasil. Este estudo avaliou a relação entre o desmatamento na Amazônia e a precipitação na Bacia Hidrográfica do Iguaçu (BHI), Paraná, no período de 2011 a 2023. Os dados de desmatamento foram obtidos do PRODES/Imazon, enquanto os dados pluviométricos foram provenientes de 64 estações do INMET, COPEL e IAT. As análises estatísticas indicaram uma correlação negativa e estatisticamente significativa entre o desmatamento amazônico e a precipitação na BHI (ρ = −0,285; p < 0,001), sugerindo que o aumento do desmatamento está associado à redução dos volumes de chuva. A análise de uma defasagem temporal de um ano não apresentou significância estatística. A avaliação dos eventos do El Niño–Oscilação Sul (ENOS) evidenciou a influência climática sobre a precipitação; contudo, os resultados indicam que fatores antrópicos e político-institucionais exercem papel determinante na intensificação do desmatamento, mesmo sob condições climáticas desfavoráveis. Os achados reforçam a importância da Floresta Amazônica para a manutenção dos regimes de precipitação no Sul do Brasil e alertam para os impactos da fragilidade da governança ambiental sobre os serviços ecossistêmicos.