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O papel dos sistemas fluviais amazônicos no balanço regional e global de carbono: evasão de CO2 e interações entre os ambientes terrestres e aquáticos

Pesquisador responsável:

Reynaldo Luiz Victória

Beneficiário:

Instituição-sede da pesquisa: Centro de Energia Nuclear na Agricultura (CENA). Universidade de São Paulo (USP). Piracicaba, SP, Brasil
Pesquisadores principais:

Antonio Roberto Pereira ; Maria Victoria Ramos Ballester ; Alex Vladimir Krusche

Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Ecologia - Ecologia de Ecossistemas
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Temático
Processo: 03/13172-2
Vigência: 01 de outubro de 2004 - 31 de janeiro de 2009
Auxílios(s) vinculado(s):06/52251-3 - Linda Anne Deegan | The Ecosystems Center - MBL - Estados Unidos, AV.EXT
06/52242-4 - Christopher Neill | The Ecosystems Center - MBL - Estados Unidos, AV.EXT
Bolsa(s) vinculada(s):08/58167-0 - Fluxo evasivo de CO2 em ambientes fluviais do Sudoeste da Amazônia, Acre, Brasil, BP.DR
08/56238-7 - Fluxo de nutrientes em um fragmento de mata ciliar no Estado de Rondônia, Brasil, BP.DR
06/52534-5 - Efeitos da conversão de florestas em pastagens na dinâmica de n e p em bacias de primeira ordem do Estado de Rondônia, BP.IC
+ mais bolsas vinculadas 05/56386-8 - Discriminação isotópica de fontes de metano em florestas tropicais da Amazônia, BP.DR
05/57286-7 - O papel dos sistemas fluviais amazônicos no balanço regional e global de carbono: evasão de CO2 e interações entre os ambientes terrestres e aquáticos, BP.TT
05/55750-8 - Identificação de vias hidrológicas em microbacias do Estado de Rondônia utilizando a razão k/si (oh)4, BP.IC - menos bolsas vinculadas
Publicação FAPESP sobre o auxílio:http://media.fapesp.br/bv/uploads/pdfs/Contribuições...climáticas_28_57_57.pdf
Assunto(s):

Biogeoquímica

Ciclo do carbono

Ecossistema amazônico

Rios

Mudança climática

Resumo
Os trópicos úmidos têm um importante, mas ambíguo, papel no cicIo global do carbono. Enquanto estima-se que o desmatamento libere 1,6 Gt (109 T) de C por ano para a atmosfera (HOUGHTON, 2000), as florestas da Amazônia parecem seqüestrar (atuar com sorvedouros) carbono, mas em magnitudes incertas. As estimativas atuais de seqüestro apresentam grandes variações entre os diferentes tipos de medidas, desde ~1,3 Mg C.ha-¹, ano-¹, baseadas na acumulação na biomassa e nos solos (PHILLIPS et aI., 1998; TRUMBORE, 2000; CHAMBERS et aI., 2001), até 1,0 a 5,9 Mg C.ha-¹, ano-¹, obtidas por cálculos de fluxos de vórtices turbulentos (eddy covariance) (FAN et aI., 1990; GRACE et aI., 1995; MALHI et aI., 1998). Por outro lado, cálculos baseados em modelagem atmosférica global inversa resultam em uma troca líquida de carbono dos trópicos com a atmosfera próxima de zero (SCHIMEL et aI., 2001). Estas discrepâncias nas estimativas das taxas de seqüestro de carbono podem ser atribuídas, em parte, a diferenças metodológicas e de tempos de integração. Entretanto, é possível, também, que parte do carbono fixado seja "exportado" através de fluxos ainda não quantificados precisamente. De fato, resultados preliminares (RICHEY et aI., 2002) demonstraram que os fluxos evasivos de C02 a partir de sistemas aquáticos da região central da Amazônia podem ser de magnitude similar à menor estimativa apresentada para o seqüestro de carbono pelas florestas em terra firme. Neste projeto, pretendemos testar a hipótese de que a evasão de CO2 retorna à atmosfera tanto carbono quanto é fixado nas florestas de terra firme, em bases interanuais, e a exportação de material orgânico das florestas de terra firme para os ambientes fluviais é a fonte primária do carbono, que é eventualmente respirado nos rios e evadido como CO2. Para testá-la, pretendemos 1) obter suficientes medidas de pCO2 de sub-bacias características dos distintos ambientes fluviais da Amazônia abrangendo todo o regime hidrológico, para compreender as variações espaço temporais dos processos de evasão de CO2 destas águas; 2) empregar técnicas geoquímicas comprovadas (medidas de fluxos de gases, traçadores isotópicos, taxas de remineralização) para quantificar as taxas de transferência lateral e ciclagem da água e matéria orgânica, desde a terra firme, através dos ambientes ribeirinhos, e chegando aos sistemas fluviais e; 3) utilizar um modelo de fonte terrestre e transporte e reação fluviais para sintetizar e extrapolar as medidas de evasão de CO2 obtidas em sítios específicos, para uma estimativa deste processo para toda a bacia amazônica. Este projeto consolida e amplia as atividades de pesquisa e formação de pessoal deste grupo em sistemas fluviais da Amazônia, iniciadas há 20 anos com uma cooperação bem sucedida entre o Centro de Energia Nuclear na Agricultura, o Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia e a Universidade de Washington, em Seattle, EUA, que teve seqüência através do projeto temático "Alterações na dinâmica da matéria orgânica em rios de micro e meso-escala do Estado de Rondônia, em função de mudanças no uso da terra", resultando nesta nova hipótese de trabalho. Sua exeqüibilidade decorre, também, de cooperações no âmbito do projeto LBA (NASA), com a Universidade de Washington e o Marine Biological Laboratory, ambos dos EUA e no âmbito do Instituto do Milênio (CNPq), com diversas instituições de ensino e pesquisa da região Amazônica. (AU)
Matéria(s) publicada(s) na Revista Pesquisa FAPESP sobre o auxílio:
Impactos das mudanças no uso da terra em corpos aquáticos

Publicações científicas (14)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
RISKIN, SHELBY H.; PORDER, STEPHEN; NEILL, CHRISTOPHER; FIGUEIRA, ADELAINE MICHELA E SILVA; TUBBESING, CARMEN; MAHOWALD, NATALIE. The fate of phosphorus fertilizer in Amazon soya bean fields. PHILOSOPHICAL TRANSACTIONS OF THE ROYAL SOCIETY B-BIOLOGICAL SCIENCES, v. 368, n. 1619, SI JUN 5 2013. Citações Web of Science: 11.
GERMER, SONJA; ZIMMERMANN, ALEXANDER; NEILL, CHRISTOPHER; KRUSCHE, ALEX V.; ELSENBEER, HELMUT. Disproportionate single-species contribution to canopy-soil nutrient flux in an Amazonian rainforest. FOREST ECOLOGY AND MANAGEMENT, v. 267, p. 40-49, MAR 1 2012. Citações Web of Science: 11.
LEITE, NEI K.; KRUSCHE, ALEX V.; BALLESTER, MARIA V. R.; VICTORIA, REYNALDO L.; RICHEY, JEFFREY E.; GOMES, BEATRIZ M. Intra and interannual variability in the Madeira River water chemistry and sediment load. BIOGEOCHEMISTRY, v. 105, n. 1-3, p. 37-51, SEP 2011. Citações Web of Science: 11.
NEILL, CHRISTOPHER; CHAVES, JOAQUIN E.; BIGGS, TRENT; DEEGAN, LINDA A.; ELSENBEER, HELMUT; FIGUEIREDO, RICARDO O.; GERMER, SONJA; JOHNSON, MARK S.; LEHMANN, JOHANNES; MARKEWITZ, DANIEL; PICCOLO, MARISA C. Runoff sources and land cover change in the Amazon: an end-member mixing analysis from small watersheds. BIOGEOCHEMISTRY, v. 105, n. 1-3, p. 7-18, SEP 2011. Citações Web of Science: 9.
NEU, VANIA; NEILL, CHRISTOPHER; KRUSCHE, ALEX V. Gaseous and fluvial carbon export from an Amazon forest watershed. BIOGEOCHEMISTRY, v. 105, n. 1-3, p. 133-147, SEP 2011. Citações Web of Science: 13.
RICHEY, JEFFREY E.; BALLESTER, MARIA VICTORIA; DAVIDSON, ERIC A.; JOHNSON, MARK S.; KRUSCHE, ALEX V. Land-Water interactions in the amazon. BIOGEOCHEMISTRY, v. 105, n. 1-3, p. 1-5, SEP 2011. Citações Web of Science: 1.
ALIN, SIMONE R.; RASERA, MARIA DE FATIMA F. L.; SALIMON, CLEBER I.; RICHEY, JEFFREY E.; HOLTGRIEVE, GORDON W.; KRUSCHE, ALEX V.; SNIDVONGS, ANOND. Physical controls on carbon dioxide transfer velocity and flux in low-gradient river systems and implications for regional carbon budgets. JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH, v. 116, JAN 27 2011. Citações Web of Science: 39.
HAYHOE, SHELBY J.; NEILL, CHRISTOPHER; PORDER, STEPHEN; MCHORNEY, RICHARD; LEFEBVRE, PAUL; COE, MICHAEL T.; ELSENBEER, HELMUT; KRUSCHE, ALEX V. Conversion to soy on the Amazonian agricultural frontier increases streamflow without affecting stormflow dynamics. GLOBAL CHANGE BIOLOGY, v. 17, n. 5, p. 1821-1833, 2011. Citações Web of Science: 27.
GERMER, SONJA; NEILL, CHRISTOPHER; KRUSCHE, ALEX V.; ELSENBEER, HELMUT. Influence of land-use change on near-surface hydrological processes: Undisturbed forest to pasture. Journal of Hydrology, v. 380, n. 3-4, p. 473-480, Jan. 2010. Citações Web of Science: 56.
CHAVES, JOAQUIN; NEILL, CHRISTOPHER; GERMER, SONJA; NETO, SERGIO GOUVEIA; KRUSCHE, ALEX V.; BONILLA, ADRIANA CASTELLANOS; ELSENBEER, HELMUT. Nitrogen Transformations in Flowpaths Leading from Soils to Streams in Amazon Forest and Pasture. ECOSYSTEMS, v. 12, n. 6, p. 961-972, SEP 2009. Citações Web of Science: 19.
GERMER, SONJA; NEILL, CHRISTOPHER; VETTER, TOBIAS; CHAVES, JOAQUIN; KRUSCHE, ALEX V.; ELSENBEER, HELMUT. Implications of long-term land-use change for the hydrology and solute budgets of small catchments in Amazonia. Journal of Hydrology, v. 364, n. 3/4, p. 349-363, Jan. 2009. Citações Web of Science: 38.
CHAVES‚ J.; NEILL‚ C.; GERMER‚ S.; NETO‚ S.G.; KRUSCHE‚ A.; ELSENBEER‚ H. Land management impacts on runoff sources in small Amazon watersheds. Hydrological Processes, v. 22, n. 12, p. 1766-1775, 2008.
DE FÁTIMA FL RASERA‚ M.; BALLESTER‚ M.V.R.; KRUSCHE‚ A.V.; SALIMON‚ C.; MONTEBELO‚ L.A.; ALIN‚ S.R.; VICTORIA‚ R.L.; RICHEY‚ J.E. Estimating the surface area of small rivers in the southwestern Amazon and their role in CO2 outgassing. Earth Interactions, v. 12, n. 6, p. 1-16, 2008.
REMINGTON‚ S.M.; STRAHM‚ B.D.; NEU‚ V.; RICHEY‚ J.E.; DA CUNHA‚ H.B. The role of sorption in control of riverine dissolved organic carbon concentrations by riparian zone soils in the Amazon basin. SOIL SCIENCE, v. 172, n. 4, p. 279-291, 2007.
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