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TG-02 Resumo

Influência das Mudanças de Uso de Terra na Amazônia sobre os Constituintes Químicos da Atmosfera

Luciana Vanni Gatti — IPEN - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares (USP) (SA-PI)
Alex B. Guenther — NCAR (US-PI)

Objetivos





Propomos investigar os fluxos de gases

traços e concentrações e composição de aerossóis em vários cenários na

Amazônica, a fim de melhorar o entendimento de como mudanças no uso de terra

podem alterar a composição química da atmosfera. Informações a serem obtidas

são de relevância em duas área temáticas do LBA-Ecologia: 1) fluxos dos gases

traços, e 2) trocas e armazenamento de carbono.





Nós usaremos uma

estratégia que integra medidas de campo de fluxos químicos, medidas de satélite

e observações de superfície de características de cenários de terra, e

modelagem de processos químicos e de transporte na atmosfera. (note que somente

as medidas de campo dos fluxos são financiadas pelo LBA-Ecologia). Propomos

melhorar significativamente as estimativas de fluxos de gases traços (CO, VOC,

O3 e NOx) e as de concentrações de aerossóis associadas

aos maiores cenários de terra na Amazônia e usar um sistema de informações

geográficas digitais (GIS) com modelos numéricos da química da atmosfera e de

processos de transporte para quantificar o impacto das mudanças de uso de terra

na Amazônia na composição química da atmosfera.



Fluxos de Gases Traços





Propomos caracterizar os fluxos de gases

traços e concentrações de aerossóis para uma variedade de cenários e tipos de

uso de terra, a fim de melhorar o entendimento das fontes e sumidouros químicos

destes compostos na superfície. Mediremos fluxos de CO, VOC e NOx em

quatro torres de fluxo do LBA por um período de 7 a 10 dias cada, usando o

sitema de acumulação turbulenta relaxada (REA). Trinta minutos de amostras

integradas de ar, associadas com turbilhões de escalas crescentes e

decrescentes serão coletadas em sacos de teflon ou cartuchos adsorventes e

analisados para o CO, CH4, isopreno, monoterpenes, metanol e outros

VOC oxigenados e NOx , todos eles com um grande papel na química da atmosfera. Se os fluxos de isopreno são suficientemente grandes para garantir

futuros estudos, nós temos a capacidade de medir continuamente fluxos deste

composto usando técnicas de covariância turbulenta com analisadores rápido de

quimioluminescência para o isopreno.





Em adição aos estudos REA em torres,

perfis verticais das seguintes espécies: CO, VOC, O3, NOx

,e CO2, serão medidos as varias alturas entre a superfície e 2 km

acima do solo, usando sistemas de balões cativos. Fluxos serão estimados usando

técnicas de gradiente de camada de mistura e balanço de massa.





Os aerossóis orgânicos têm um papel

importante no ciclo biogeoquímico de uma variedade de elementos e influenciam o

ciclo hidrológico através dos núcleos de condensação na formação das

nuvens. A

composição do aerossol atmosférico será medida em três sítios com torres.

Frações de aerossóis finos (< 0.2 mm de diâmetro) e maiores (2 mm) serão

coletadas usando filtros de empilhamento e determinadas suas concentrações e

distribuições por tamanho. Ácidos orgânicos, nitratos e sulfatos e os anions e

cátions principais serão medidos em amostras selecionadas usando cromatografia

iônica.





Estimativas de fluxos de gases traços

serão incorporadas em um modelo atmosférico tri-dimensional de química e

transporte e usado para prever o potencial do impacto de mudanças de uso de

terra na composição química da atmosfera. Estimativas de fluxos de gases traços

serão acoplados a um modelo atmosférico global tri-dimensional de química,

MOZART (Model of Ozone and Related Species in the Trosposphere) que será usado

para estudar o impactos das mudanças nos fluxos dos gases traços sobre a

composição atmosférica. MOZART já tem o ciclo diurno implantado e pode calcular

a distribuição e evolução temporal de aproximadamente 50 espécies da superfície

até a alta estratosfera. Um objetivo explícito no desenvolvimento do MOZART é

permitir facilidades de modelagem para avaliar como mudanças nos fluxos dos

gases traços, provocadas por mudanças no uso de terra, impactarão os balanços

globais químicos. 





Trocas

e Armazenamento de Carbono





O fluxo principal de carbono entre a

atmosfera e a superfície de terra está na forma de CO2. Entretanto,

há um efluxo líquido de carbono dos ecossistemas florestados na forma de gases

traços e aerossóis orgânicos, o qual não é detectado por técnicas de covariânça

turbulenta para o CO2. A contribuição de CO e VCO para as trocas líquidas

de carbono nos ecossistemas serão quantificadas em quatro sítios de torres, com

medidas de fluxo de CO2, usando o sistema REA descrito acima.





Responsabilidades das Equipes

Científicas





  • Alex Guenther: Gerenciamento e REA;

    medidas de fluxos com balões cativos.

  • Paulo Artaxo: Distribuição por tamanho

    e composição de aerossóis.

  • Brad Baker: University of Colorado.

    Medidas de fluxos com REA e análise de VOC oxigenados.

  • Bill Baugh: NCAR. Caracterização de

    cenários e medidas de fluxos com balões cativos.

  • Guy Brasseur: Química atmosférica e

    modelagem de processos de transportes.

  • Ken Davis: University of Minnesota.

    Estimativas de fluxos usando gradientes em camadas de mistura.

  • Jim Greenberg: Análise de gases traços

    e medidas de fluxos com balões cativos.

  • Perter Harley: Medidas de fluxos com

    REA e estudos de fluxos de VOC em ambientes fechados.

  • Lee Klinger: Caracterização de

    cenários e análise de NOx.

  • Pérola Vasconcellos: VOC ambiental e

    medidas de aerossóis.




Sítios Preferidos





Esperamos fazer

as medidas de fluxos dos gases traços com o sistema REA em quatro torres onde

se fazem medições de fluxo de CO2 , representativas de uma variedade

de tipos de uso de terra, incluindo florestas nativas e florestas secundárias.

Usando medidas com balões cativos, nós estudaremos os fluxos dos gases traços e

concentrações de aerossóis de um mínimo de nove cenários, cobrindo uma gama de

estágios da sucessão e representando tanto os ecossistemas não-perturbados como

os afetados por conversão de florestas. A seleção dos sítios e o planejamento

de nossos experimentos de campo serão coordenados pela Equipe Científica do

LBA-Ecologia e por outros pesquisadores engajados em trabalhos de medições de

CO2 e de gases traços.



  





Data da última atualização:
18 de maio de 1998

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