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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.

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1 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 II Congresso de Estudantes e Bolsistas do Experimento LBA 11 a 13 de julho, Manaus - Amazonas – Brasil

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

3 Concentração atmosférica de CO 2 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 Concentração de CO 2 atmosférico: Passado, Presente e Futuro

4 Velocidade dos processos no ciclo de carbono Fonte: IPCC Atmospheric CO 2

5 O que é fluxo de CO 2 do solo? Processos biológicos - Respiração Processos físicos - Difusão Fang & Moncrieff, 1999 microbiota raízes mesofauna macrofauna

6 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 Fluxo de CO 2 do solo em diferentes ecossistemas

7 Justificativa - Covariância de vórtices turbulentos – Problemas em noites calmas - Fluxo de CO 2 do solo – maior fonte de CO 2 dos ecossistemas terrestres 84% de CO 2 emitido pela floresta (Meir et al., 1996) - Fluxo de CO 2 do solo = f(topografia) (Souza, 2004 & Chambers, 2003) - Grande variação das medidas de fluxos de CO 2 do solo

8 Objetivos - Obter um valor de fluxo de CO 2 do solo representativo para a área de estudo. - Acessar a variabilidade espacial do fluxo de CO 2 do solo em função do gradiente topográfico. - Buscar parâmetros preditores do fluxo de CO 2 do solo e utilizar estes parâmetros para modelar o fluxo de CO 2 do solo. - Verificar se o padrão da variação do fluxo de CO 2 do solo encontrado em um transecto ocorre nos demais transectos. - Utilizar os dados de fluxo de CO 2 do solo para melhorar as estimativas de troca líquida de carbono.

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

10 Janeiro – Março de 2005 (Época chuvosa) Período 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) Características da área de estudo

11 Localização dos transectos estudados Medidas de Fluxo de CO 2 e variáveis micrometeorológicas Desenho experimental NW-SE 6 pontos X 4 repetições N-S 5 pontos X 4 repetições

12 Ribeiro et al., 1999 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

13 Fluxo de CO 2, Temperatura e umidade do solo Câmara Sensor de temperatura Sensor de umidade Analisador de CO 2 Datalogger

14 Vacuômetros Tensiômetros Tensão de água do solo

15 Resultados - Variação das medidas de CO 2 ao longos dos transectos - Comparação entre as medidas de CO 2 classificadas quanto sua posição na topografia - Relações entre fluxo de CO 2 e umidade e temperatura do solo - Variação das medidas de tensão de água do solo ao longos dos transectos - Relação entre o fluxo de CO 2 tensão de água do solo

16 Transecto Norte – Sul (Época chuvosa) Fluxo de CO 2 do solo e desvio padrão ao longo do transecto Norte - Sul

17 Slope Valley Transecto Noroeste – Sudeste (Época chuvosa) Fluxo de CO 2 do solo e desvio padrão ao longo do transecto Noroeste - Sudeste

18 Posição topográfica Transecto Média N-SNW-SE Platô4,6 A5,4 A5,1 A Vertente4,4 A5,5 A5,2 A Baixio4,0 A4.7 B4,4 B Média4,25,14,7 Médias seguidas de mesma letra não diferem estatisticamente entre linhas pelo teste Tukey (p<0,05). Comparação das médias do fluxo de CO2 do solo entre as diferentes posições topográficas

19 Espacialização do fluxo de CO 2 do solo com base em um modelo que considera o conteúdo de argila (textura) do solo.

20 Todos os dados Fluxo de CO 2 X Temperatura do solo Fluxo de CO 2 X Umidade do solo

21 Transecto NW-SE Transecto N-S Fluxo de CO 2 X umidade volumétrica

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

23 Fluxo de CO 2 X Tensão de água do solo Transecto NW-SE Transecto N-S y = x x x R 2 = y = x x x R 2 =

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

25 Considerações - Os dados apresentados corroboram com os dados obtidos por Souza (2004), e por isso parece haver um padrão no fluxo de CO 2 do solo em função do gradiente topográfico em diferentes transectos; - Nova campanha de medidas será realizada no período seco deste ano para complementar a informação; - Análises mais detalhadas serão realizadas para a tensão de água do solo por poder representar um bom preditor do fluxo; - 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.


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