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ND-10 Resumo

Uso Integrado de Técnicas Experimentais, de Modelagem e Sensoriamento Remoto para o Estudo das Dinâmicas de Isótopos de Carbono e Nutrientes nos Trópicos Úmidos

Gregory Paul Asner — Carnegie Institution (US-PI)
Mercedes Bustamante — UnB - Universidade de Brasília (SA-PI)
Alan R. Townsend — University of Colorado (US-PI)

Introdução





Atividades industriais e mudanças no uso da

terra têm causado um substancial aumento do CO2 atmosférico.  Ecossistemas terrestres atuam como drenos de

CO2 quando a produtividade primária líquida excede a respiração do

solo.  Estimativas recentes sugerem que

drenos significativos de carbono estão operando tanto em sistemas terrestres

como oceânicos, mas existem consideráveis incertezas sobre o tamanho relativo

destes drenos, e sobre os mecanismos do armazenamento por sistemas terrestres. 

A resolução destas incertezas é um fator crítico, uma vez que o armazenamento de carbono em oceanos é provavelmente mais

estável e persistente que em sistemas terrestres, e mecanismos alternativos

para drenos terrestres podem ter implicações muito diferentes na resposta da

biosfera ao ambiente em mudança.



Os mecanismos de qualquer dreno tropical

são desconhecidos e pouco estudados, ainda que os trópicos correspondam a 40%

da superfície terrestre, e fluxos de carbono entre seus ecossistemas e

atmosfera sejam várias vezes maiores que em biomas de outras latitudes.  Os trópicos devem

possuir, assim, um

potencial de dominar os mecanismos globais de retroalimentação entre a biosfera

terrestre e atmosfera em alteração.  Globalmente, o uso de dados atmosféricos sobre CO2 e seus

isótopos em combinação com modelos atmosféricos de transporte forneceriam uma

poderosa ferramenta para elucidar fluxos de carbono em escala regional  A maioria dos processos de deflorestamento

nos trópicos, envolve a retirada da vegetação C3 e sua substituição

por espécies C4.  Mudanças

relativas nas quantidades de C3 (lenhosas) versus C4 (gramíneas) ocorre também em muitas regiões de

savana.



                



Não

se trata somente de identificar fontes e drenos, mas sim entender seus

mecanismos.  A importância do

deflorestamento como uma fonte de CO2 nos trópicos é reconhecida, e

o uso de dados de satélite de alta resolução tem aperfeiçoado a estimativa da

extensão das mudanças no uso da terra.  Entretanto, os modos como o clima, composição atmosférica e ciclagem de

nutrientes afetam o equilíbrio de carbono após o deflorestamento ou em sistemas

não perturbados, não são bem conhecidos.  Isto é parcialmente devido a alguns aspectos únicos dos ciclos

biogeoquímicos dos trópicos que tornam difícil a aplicação de modelos

desenvolvidos em outras regiões.  Por exemplo, a limitação por nitrogênio para o crescimento vegetal é comum em

ambientes fora dos trópicos úmidos.  Entretanto, nitrogênio tende a estar relativamente em excesso em partes

dos trópicos úmidos, e fósforo aparece geralmente como nutriente limitante. 

Dos sistemas mais empregados

em modelagem ecossistêmica, somente o Century possui capacidade de simular a

dinâmica de P e o submodelo para P é escassamente validado devido a carência de

dados relevantes.  A biogeoquímica de P

em resposta a perturbações é provavelmente diferente da de N.  Por

exemplo, a perda de N durante o

deflorestamento e cultivo podem ser potencialmente compensadas via fixação

biológica e deposição atmosférica, mas o deflorestamento seguido de atividades

agrícolas poderiam levar a perdas irreversíveis de P disponível via oclusão em

óxidos de Al e Fe.  Tais perdas poderiam

limitar a capacidade de florestas secundárias de reabsorver o carbono

inicialmente perdido.  De modo geral,

não se conhece profundamente como mudanças no uso da terra e clima podem afetar

o ciclo de P nos trópicos úmidos, e por sua vez, como mudanças em P irão afetar

o balanço de carbono.



 





Planejamento Experimental







Em

uma viagem preliminar para observação de possíveis locais de estudos, foram escolhidas

áreas de pastagem na região ao sul da cidade de Santarém, Pará.  Estas áreas

localizam-se próximas à Floresta

Nacional de Tapajós (FLONA Tapajós) e compreendem oito sítios de pastagem com

diferentes idades (1-16 anos) sobre dois diferentes tipos de solo (textura

argilosa e arenosa).  Cinco sítios encontram-se em um apequena propriedade adjacente à

FLONA, no km 107 da estrada

Cuiabá-Santarém e os outros três sítos são localizados na Fazenda Fortaleza (25

km leste do marco do km 101 da estrada Cuiabá-Santarém).



                



O

projeto é dividido em três áreas principais, a saber:



1. Medições das mudanças biogeoquímicas em pastagens

de diferentes idades sobre dois tipos de solos (arenoso e argiloso);



2. Conecções entre sensoriamento remoto e

biogeoquímica;



3. Estimativas de como a conversão da vegetação nos

trópicos afeta o uso de 13CO2 atmosférico, como um

marcador dos fluxos regionais no ciclo global de carbono.











Planejamento Educacional







No

âmbito do projeto, são planejados cursos de curta-duração que serão minsitrados

pelos pesquisadores estrangeiros quando de suas visitas ao Brasil.  Os cursos estariam vinculados ao Programa de

Pós-Graduação em Ecologia da Universidade de Brasília, estando abertos,

entretanto, a estudantes de outros programas (ex. Geologia, Botânica, Ciências

Florestais e Agronomia).



                



O

projeto prevê ainda a participação de estudantes brasileiros nas campanhas de

campo visando o treinamento das diferentes metodologias empregadas.



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