Variações climáticas contemporâneas e os fluxos de carbono na Amazônia e Cerrados Humberto Ribeiro da Rocha Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas Departamento de Ciências Atmosféricas

1. Pesquisas na Amazônia e no Cerrado ÍNDICE 1. Pesquisas na Amazônia e no Cerrado 2. Medidas com Torres de fluxo: o que são ? 3. Observações do ciclo do C e água em Cerrado restrito Florestas tropicais 4. Relações de clima e fluxos de carbono

Experimento L B A Experimento de Interação Biosfera-Atmosfera de Grande Escala na Amazônia Coordenação: Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) 232 instituições 50 brasileiras 182 estrangeiras (EUA, UE) 973 pesquisadores 380 brasileiros 593 estrangeiros

Interação Biosfera-Atmosfera sobre Cerrados e Mudanças de Uso da Terra Projeto Temático do Programa Biota Fapesp (coordenação Iag/Usp) Interação Biosfera-Atmosfera sobre Cerrados e Mudanças de Uso da Terra 1. comparar Fluxos de água e C sobre Cerrado, Cana-de-açúcar e eucalipto 2. investigar controle dos ecossistemas no clima regional Sta Rita Passa Quatro Cerrado Cana-de-açúcar Eucalipto

1. Pesquisas na Amazônia e no Cerrado ÍNDICE 1. Pesquisas na Amazônia e no Cerrado 2. Medidas com Torres de fluxo: o que são ? 3. Observações do ciclo do C e água em Cerrado restrito Florestas tropicais 4. Relações de clima e fluxos de carbono

Objetivo das Torres de Fluxo - medir Fluxos superfície-atmosfera de CO2, água e calor - onde o fluxo F esteja distribuido sobre uma superfície transportado pelo vento - com medições na altura h

Qual a % de F que vem de uma determinada distância x ? h = 21 m h = 6m Cerrado Cana-de-açúcar

calor (Wm-2) vapor d’água (Wm-2) CO2 (mol m-2s-1) Fluxos : método de eddy covariance - única estimativa direta calor (Wm-2) vapor d’água (Wm-2) CO2 (mol m-2s-1)   aaaaaaa

Instrumentação Analisador H2O,CO2 Anemômetro sônico Radiômetros PAR, solar, net Instrumentação Torre em Santarém, PA, Flona Tapajós km83

Rede mundial de torres de fluxo

+ PERDAS - GANHOS Fluxo CO2 Fluxos em cana-de-açúcar (Sertãozinho, SP) Rocha (1998) - resolução do ciclo diurno Fluxo CO2 (mol CO2/m2 /s) + PERDAS - GANHOS Pós-colheita 30 cm 2 m 4 m (MAI) (JUL) (OUT) (JAN)

1. Pesquisas na Amazônia e no Cerrado ÍNDICE 1. Pesquisas na Amazônia e no Cerrado 2. Medidas com Torres de fluxo: o que são ? 3. Observações do ciclo do C e água em Cerrado restrito Florestas tropicais 4. Relações de clima e fluxos de carbono

1. Floresta tropical (Santarém,PA) 2. Ecótono(Ilha do Bananal) Torre de fluxos com coordenação da USP 1. Floresta tropical (Santarém,PA) 2. Ecótono(Ilha do Bananal) 3. Cerrado Restrito 4. Cana-de-açúcar 5. Eucalipto (Santa Rita do Passa Quatro,SP)

Floresta tropical Cerrado restrito Goulden et al (2004) Rocha et al (2004) Saleska et al (2003) Araujo et al (2001) Von Randow et al (2004) Cerrado restrito Negrón-Juarez (2004) Rocha et al (2002) Miranda et al (1996) Vourlitis et al (2001, 2004) Estação chuvosa Santarém km83 Torre 67m Estação seca

Sazonalidade da evapotranspiracão e fluxo de CO2 Cerrado restrito Sazonalidade da evapotranspiracão e fluxo de CO2 (Rocha et al 2002)

alta fotossíntese alta evapotranspiração Estacão umida baixa fotossíntese baixa evapotranspiração Cerrado Restrito: fluxos CO2 e água são fortemente controlados pela sazonalidade (Rocha 2002) Estacão seca

Cerrados restrito : forte sazonalidade do fluxo total CO2 - Senescência das folhas, dormência das gramíneas perde C na estação seca ganha C na estação chuvosa CO2 flux (NEE) daily mean (kg C ha-1 day-1), over Cerrado s.s (Gleba Pé de Gigante, from October 2000 to November 2001. Source: Rocha et al. (2002).

Floresta tropical (Santarém) Saleska et al. 2003 (Science), Goulden et al. 2004 (Ecol App) Sazonalidade (fotossíntese) wood increment : aumenta na est. chuvosa (respiração do solo) Soil Resp : aumenta na est. chuvosa est. chuvosa est. seca Fluxo total CO2 ecossistema – tem padrão oposto da fotossíntese: absorção na est. seca

1. Pesquisas na Amazônia e no Cerrado ÍNDICE 1. Pesquisas na Amazônia e no Cerrado 2. Medidas com Torres de fluxo: o que são ? 3. Observações do ciclo do C e água em Cerrado restrito Florestas tropicais 4. Relações de clima e fluxos de carbono

O movimento do índice de seca (no meses secos abaixo de um limiar) 1. O padrão distingue a floresta, o Cerrado, a caatinga biomas do Sul 2. Amazônia: setores extremos à leste, nordeste e Sul com estação seca mais pronunciada (1 a 2 meses < 50 mm) Joly (1999)

Variabilidade de precipitação na Amazônia associado com Variabilidade do índice de vegetação EVI - proporcional capacidade fotossintética superfície Huete et al. (2005, submetido Nature)

O padrão da estação seca (duração, intensidade) controla a produtividade do ecossistema florestal (Rocha 2004)

Conclusões Cerrado restrito Amazônia Forte sazonalidade: evapotranspiração fluxos de C Não há floresta homogênea Pequenas variações na estação seca (como a intensidade, duração) defasam os máximos anuais de produtividade Fotossíntese, Respiração heterotrófica: aumento na estação chuvosa Entrada líquida de C no ecossistema: aumento na estação chuvosa Entrada líquida de C no ecossistema: aumento na estação seca Leitura do texto.

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