Humberto

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

Experimento L B A Experimento de Interação Biosfera-Atmosfera de Grande Escala na Amazônia

Coordenação: Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) 232 instituições 973 pesquisadores

50 brasileiras 182 estrangeiras (EUA, UE) 380 brasileiros 593 estrangeiros

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-deaçúcar e eucalipto 2. investigar controle dos ecossistemas no clima regional

Sta Rita Passa Quatro

Cerrado

Cana-de-

Eucalipt

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

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

30 h= 6m

Cerrado Cana-de-açúcar

20 10 0

F ra ç ã o d e F (% )

40

Fluxos : método de eddy covariance - única estimativa direta  

calor

' ′ H = ρc p w T

vapor d’água CO2

(Wm-2) (Wm-2)

Fc =

w ′ρ c '

(µmol m-2s-1)

Analisador H2O,CO2 Anemômetro sônico Radiômetros PAR, solar, net

Instrumentação Torre em Santarém, PA, Flona Tapajós km83

Rede mundial de torres de fluxo

Fluxos em cana-de-açúcar (Sertãozinho, SP) Rocha (1998)

- resolução do ciclo diurno

Fluxo CO2 (µmol CO2/m2 /s)

+ PERDAS

F lu x o d e C O

2

(m ic r o m o l C O m

-2

2

s

-1

Jul

M ai

)

Out

Jan

10

10

0

- GANHOS

0

-1 0

-1 0

-2 0

-2 0

30 cm

Pós-colheita

-3 0

(MAI)

-4 0 0

6

12

18

H o ra L o c a l

(JUL) 0

6

12

18

0

2m

4m

(OUT)

(JAN)

6

12

18

0

-3 0

6

-4 0 12

18

24

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

Torre de fluxos com coordenação da USP

1. Floresta tropical (Santarém,PA) 3. Cerrado Restrito

2. Ecótono(Ilha do Bananal)

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)

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

Estação chuvosa Santar ém km83

Torre 67m

Estação seca

Cerrado restrito

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

Estacão umida

alta fotossíntese

alta evapotranspiração baixa fotossíntese

baixa evapotranspiração Cerrado Restrito: fluxos CO2 e água são fortemente controlados Estacão seca

pela sazonalidade (Rocha 2002)

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 (respiração do solo) Soil Resp

est. chuvosa

est. seca

: :

aumenta na est. chuvosa aumenta na est. chuvosa

Fluxo total CO2 ecossistema – tem padrão oposto da fotossíntese:

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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

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 F lu x o C O 2 m é d io d iu r n o (µ m o l C O 2 / m 2 / s )

0 -2 0 -2 -4 0

-6

-2

-8

-4

-1 0

-6

-1 2

-4 -6 -8

2 0 -2 -4 -6 -8 -1 0 -1 2

C e r r a d o S ã o P a u lo

F lo r e s ta R o n d o n ia

-1 0 -1 2

F lo r e s ta S a n ta r é m

-8 -1 0

F lo r e s ta M a n a u s

-1 2

Jan Feb M ar A pr M ay Jun Jul A ug Sep O ct N ov D ec

(Rocha 2004)

Conclusões

Cerrado restrito Forte sazonalidade: evapotranspiração fluxos de C

Fotossíntese, Respiração heterotrófica: aumento na estação chuvosa Entrada líquida de C no ecossistema: aumento na estação chuvosa

Amazônia Não há floresta homogênea Pequenas variações na estação seca (como a intensidade, duração) defasam os máximos anuais Fotossíntese, Respiração de produtividade heterotrófica: aumento na estação chuvosa Entrada líquida de C no ecossistema: aumento na estação seca

FIM