variações climáticas contemporâneas e os fluxos de carbono na amazônia e cerrados humberto...

Variações climáticas

contemporâneas

e os fluxos de carbono na

Amazônia e Cerrados

Humberto Ribeiro da RochaInstituto de Astronomia, Geofísica e Ciências

Atmosféricas

Departamento de Ciências Atmosféricas

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

Cerrado

Cana-de-açúcar

Eucalipto

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

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

h = 21 m

h = 6m

Cerrado Cana-de-açúcar

0

10

20

30

40

Fra

ção

de

F (

%)

Qual a % de F que vem de

uma determinada

distância x ?

calor (Wm-2)

vapor d’água (Wm-2)

CO2 (mol m-2s-1)

'TwcH p

'cc wF

Fluxos : método de eddy covariance

- única estimativa direta

Anemômetro sônico

Analisador H2O,CO2

Radiômetros PAR, solar, net

InstrumentaçãoTorre em Santarém, PA, Flona Tapajós km83

Rede mundial de torres de fluxo

Fluxo CO2

(mol CO2/m2 /s)

0 6 12 18

-40

-30

-20

-10

0

10

0 6 12 18 0 6 12 18

Mai Out

0 6 12 18 24

-40

-30

-20

-10

0

10Jul Jan

Fluxo de CO (m icromol CO m s )

Hora Local

2-2 -1

2

Fluxos em cana-de-açúcar

(Sertãozinho, SP) Rocha (1998)

- resolução do ciclo diurno

Pós-colheita 30 cm 2 m 4 m

(MAI) (JUL) (OUT) (JAN)

+ PERDAS

- GANHOS

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)

3. Cerrado Restrito

4. Cana-de-açúcar

5. Eucalipto

(Santa Rita do Passa Quatro,SP)

Torre de fluxos com coordenação da USP

Estação chuvosa

Cerrado restritoNegrón-Juarez (2004)Rocha et al (2002)Miranda et al (1996)Vourlitis et al (2001, 2004)

Floresta tropicalGoulden et al (2004)Rocha et al (2004)Saleska et al (2003)Araujo et al (2001)Von Randow et al (2004)

Santarém

km83

Estação secaTorre 67m

Cerrado restrito

Sazonalidade da evapotranspiracão e fluxo de CO2

(Rocha et al 2002)

Cerrado Restrito: fluxos CO2 e água são fortemente controlados

pela sazonalidade (Rocha 2002)

Estacão umida

Estacão seca

alta fotossíntese alta evapotranspiração

baixa evapotranspiração

baixa fotossíntese

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).

Cerrados restrito : forte sazonalidade do fluxo total CO2

- Senescência das folhas, dormência das gramíneas

ganha C na estação chuvosa

perde C na estação seca

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

Fluxo total CO2 ecossistema – tem padrão oposto da fotossíntese: absorção na est. seca

est. chuvosa est. seca

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 caatingabiomas 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 comVariabilidade do índice de vegetação EVI

- proporcional capacidade fotossintética superfícieHuete et al. (2005, submetido Nature)

Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec

- 1 2- 1 0

- 8- 6- 4- 2

02

Fluxo CO2 médio diurno(mol CO2 / m2 / s)

Cerrado São Paulo

Floresta Manaus

Floresta Santarém

Floresta Rondonia

-12

-10

-8

-6

-4

-2

0

-12

-10

-8

-6

-4

-2

0

-12

-10

-8

-6

-4

-2

0

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

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

F I M