II Congresso de Estudantes e Bolsistas do Experimento LBA 11 a 13 de julho, Manaus - Amazonas – Brasil Respiração do solo na Amazônia Central: variabilidade.

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1 II Congresso de Estudantes e Bolsistas do Experimento LBA 11 a 13 de julho, Manaus - Amazonas – Brasil Respiração do solo na Amazônia Central: variabilidade e relação com a umidade e tensão da água do solo em dois transectos topográficos na época chuvosa Alessandro C. Araújo Juliana Souza Remko Van Diepen Albertus Dolman Maarten Waterloo Bart Kruijt Antonio O.Manzi Antonio D. Nobre

2 Contexto Aumento da concentração de CO2 na atmosfera
Aumento considerável no número de pontos de medidas das trocas líquidas de CO2. Medidas não intrusivas ( covariância de vórtices turbulentos ) Entender como se comportará a biosfera em uma atmosfera enriquecida de CO2

3 Concentração de CO2 atmosférico: Passado, Presente e Futuro
Concentração atmosférica de CO2 de 1000 a 2000 anos. Dos dados de perfil de gelo, e das medidas da atmosfera nas últimas décadas. Projeções da concentração de CO2 para o período de 200 a 2100 baseados em seis cenários Apresentação do IPCC

4 Velocidade dos processos no ciclo de carbono
Atmospheric CO2 Fonte: IPCC

5 O que é fluxo de CO2 do solo?
Processos biológicos - Respiração microbiota raízes macrofauna mesofauna Processos físicos - Difusão Fang & Moncrieff, 1999

6 Fluxo de CO2 do solo em diferentes ecossistemas
D- deserto, T- tundra, B- floresta boreal, G- campos temperados, A- agricultura, W- floresta mediterrânea, S- savana tropical , F- floresta temperada, M- floresta tropical úmida Raich & Schlesinger, 1992

7 84% de CO2 emitido pela floresta (Meir et al., 1996)
Justificativa - Covariância de vórtices turbulentos – Problemas em noites calmas - Fluxo de CO2 do solo – maior fonte de CO2 dos ecossistemas terrestres 84% de CO2 emitido pela floresta (Meir et al., 1996) - Fluxo de CO2 do solo = f(topografia) (Souza, 2004 & Chambers, 2003) - Grande variação das medidas de fluxos de CO2 do solo

8 Objetivos - Obter um valor de fluxo de CO2 do solo representativo para a área de estudo. - Utilizar os dados de fluxo de CO2 do solo para melhorar as estimativas de troca líquida de carbono. - Acessar a variabilidade espacial do fluxo de CO2 do solo em função do gradiente topográfico. - Verificar se o padrão da variação do fluxo de CO2 do solo encontrado em um transecto ocorre nos demais transectos. - Buscar parâmetros preditores do fluxo de CO2 do solo e utilizar estes parâmetros para modelar o fluxo de CO2 do solo.

9 Material e Métodos Localização das torres instrumentadas C14 11 km K34
Base camp ZF2 road Material e Métodos Localização das torres instrumentadas

10 Características da área de estudo
Clima Temperatura - 26,9 ºC / 31,8 ºC Precipitação mm (95 / 304 mm) Umidade - 75% / 92% (Araújo et al., 2002; Malhi et al., 1998) Solos Platô - LATOSSOLOS Vertente - ARGISSOLO Baixio - ESPODOSSOLO (Chauvel & Boulet, 1987; EMBRAPA, 1999) Vegetação Floresta Ombrófila Densa (Veloso et al., 1991) Material e Métodos Janeiro – Março de 2005 (Época chuvosa) Período de estudo

11 Desenho experimental Localização dos transectos estudados
5 pontos X 4 repetições Medidas de Fluxo de CO2 e variáveis micrometeorológicas NW-SE 6 pontos X 4 repetições

12 Solos argilosos bem drenados (Latossolo) pobre em nutrientes
dossel m, muitas árvores emergentes (>45 m). é a floresta com maior biomassa muitas palmeiras acaules no sub-bosque solos argilosos nas partes mais altas e areno-argilosos nas mais baixas. dossel m. poucas árvores emergentes representa uma zona de transição. Solos de areia branca (areias quartzosas). dossel m, poucas árvores de grande porte. menor biomassa e diversidade alta densidade de epífitas. alta penetração de luz sub-bosque denso de arvoretas e arbustos solo arenoso, encharcado com as chuvas, com acúmulo de sedimentos dossel de m, com poucas emergentes muitas palmeiras arbóreas muitas raízes superficiais sub-bosque denso, palmeiras acaule varia muito com a dinâmica do encharcamento Ribeiro et al., 1999

13 Fluxo de CO2 , Temperatura e umidade do solo
Sensor de umidade Sensor de temperatura Datalogger Câmara Analisador de CO2

14 Tensão de água do solo Vacuômetros Tensiômetros

15 Resultados - Variação das medidas de CO2 ao longos dos transectos
- Comparação entre as medidas de CO2 classificadas quanto sua posição na topografia - Relações entre fluxo de CO2 e umidade e temperatura do solo - Variação das medidas de tensão de água do solo ao longos dos transectos - Relação entre o fluxo de CO2 tensão de água do solo

16 Transecto Norte – Sul (Época chuvosa)
Fluxo de CO2 do solo e desvio padrão ao longo do transecto Norte - Sul

17 Transecto Noroeste – Sudeste (Época chuvosa)
Slope Valley Fluxo de CO2 do solo e desvio padrão ao longo do transecto Noroeste - Sudeste

18 Comparação das médias do fluxo de CO2 do solo entre as diferentes posições topográficas
Posição topográfica Transecto Média N-S NW-SE Platô 4,6 A 5,4 A 5,1 A Vertente 4,4 A 5,5 A 5,2 A Baixio 4,0 A 4.7 B 4,4 B 4,2 5,1 4,7 Médias seguidas de mesma letra não diferem estatisticamente entre linhas pelo teste Tukey (p<0,05).

19 Espacialização do fluxo de CO2 do solo com base em um modelo que considera o conteúdo de argila (textura) do solo.

20 Todos os dados Fluxo de CO2 X Temperatura do solo Fluxo de CO2 X
Umidade do solo

21 Fluxo de CO2 X umidade volumétrica
Transecto N-S Transecto NW-SE

22 Tensão de água do solo ao longo dos transectos
Transecto N-S Transecto NW-SE

23 Fluxo de CO2 X Tensão de água do solo
Transecto N-S y = x x x R2 = Transecto NW-SE y = x x x R2 =

24 Conclusões - Existe grande variação nas medidas de fluxo de solo em ambos os transectos; - A média das medidas do fluxo de CO2 do solo foi de 4,7 µmol CO2 m-2 s-1; - O fluxo de CO2 no solo do baixio foi menor que no solo do platô e vertente - Relações inversas foram observadas entre fluxo de CO2 e umidade do solo; - Relações diretas foram observadas entre fluxo de CO2 e temperatura do solo; - Foram observadas relações entre o fluxo de CO2 e tensão de água do solo, mas o sinal foi influenciado pela textura do solo;

25 Considerações - Análises mais detalhadas serão realizadas para a tensão de água do solo por poder representar um bom preditor do fluxo; - Nova campanha de medidas será realizada no período seco deste ano para complementar a informação; - Os dados apresentados corroboram com os dados obtidos por Souza (2004), e por isso parece haver um padrão no fluxo de CO2 do solo em função do gradiente topográfico em diferentes transectos; - Desta forma, é possível alcançar um valor razoável para representar a área de estudo, e portanto, contribuir para melhoria das estimativas das trocas líquidas de carbono obtidas pelo sistema de covariância de vórtices turbulentos.