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Funcionamento biogeoquimico da floresta e ecossistemas alterados na Amazônia Central - perda e recuperação de serviços ambientais da floresta
Título do projeto: Funcionamento biogeoquímico da floresta e ecossistemas alterados na Amazônia central – perda e recuperação de serviços ambientais da floresta.
Coordenador: Flávio Jesus Luizão
Instituição executora do projeto de pesquisa/UF: Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia/AM
Perfil do grupo de pesquisa: consolidado
RESUMOAinda há muitas incertezas sobre o papel da Floresta Amazônica no balanço regional e global de carbono (fonte ou sumidouro de carbono?) e sobre como este delicado balanço será afetado pela conversão da floresta em pastagens e cultivos agrícolas, conhecimentos-chave para os debates em fóruns globais de mudanças climáticas e para o desenvolvimento mais racional da região.
A base destes conhecimentos passa pelo estudo detalhado de processos hidro-bioquímicos em micro-bacias, onde os estudos de processos são ainda muito poucos e indicam novos mecanismos de geração de escoamento, da dinâmica de carbono orgânico e do funcionamento bioquímico do solo fortemente dependente da micro-topografia local.
Estes resultados, obtidos em área de floresta intacta, precisam 29 ser comparados com áreas ocupadas com pastagem ou vegetação secundária.
O objetivo principal do projeto é melhorar o entendimento das mudanças, e do potencial retorno dos cursos d'água às suas condições originais, ao voltar a correr sob cobertura florestal e sombra, num estudo pareado de pequenas bacias hidrográficas (sob floresta intacta e sob pastagens e sucessão secundária), num mesmo tipo de solo e relevo similar, permitindo uma previsão de impactos e formulação de estratégias de mitigação dos efeitos negativos.
O estudo será realizado em duas Reservas Florestais do INPA, no Cuieiras/ZF-2 (bacia intacta, sob floresta) e INPA/SI/Fragmentos Florestais na ZF-3 (bacia sob pastagens e capoeiras), ambas localizadas ao norte de Manaus.
As atividades do projeto incluirão:
(i) medições contínuas dos fluxos de água, de nitrato e de carbono dissolvido e particulado dos igarapés sob floresta e sob pastagem e capoeira; (ii) caracterização do solo no gradiente topográfico (platô, vertente, baixio), com ênfase na porosidade e capacidade de retenção de água, C e N no solo; (iii) coletas periódicas de solo, para determinações da disponibilidade de água, da biomassa microbiana do solo e das concentrações de nitrogênio mineral e dos potenciais de mineralização de N e P no solo; (iv) coletas sistemáticas da liteira nova produzida e da liteira acumulada sobre o solo de floresta, capoeira e pastagem, com determinação do seu conteúdo químico; (v) campanhas intensivas de coletas (2-4 semanas cada, nas estações seca, de transição e chuvosa) da liteira (C particulado grosso) arrastada dos baixios para dentro dos igarapés, com análises químicas do seu conteúdo de C e nutrientes; (vi) experimentos de decomposição da liteira, analisando taxas de desaparecimento da liteira, a liberação de C e nutrientes das folhas e as atividades biológicas envolvidas; (vii) experimento de decomposição da liteira dentro da água, no igarapé sob floresta e em diferentes porções do igarapé em área alterada (dentro da pastagem, no início, meio e final da capoeira), analisando taxas de desaparecimento da liteira, a liberação de C e nutrientes das folhas e as atividades biológicas principais que controlam o processo; (viii) exercícios de modelagem integrada (solo-água; água-carbono e nitrogênio) na micro-bacia e de extrapolação para áreas maiores e situações diferenciadas (anos de El Niño e La Niña) na Amazônia. Espera-se conseguir sólidas informações sobre o transporte de carbono e nutrientes do solo, das três posições topográficas e sob as diferentes coberturas vegetais, para os corpos d'água, bem como suas relações com as características físicas, químicas e biológicas do solo, a cobertura vegetal e a topografia local. Estas estimativas, junto com a obtenção de indicadores (químicos e biológicos) da recuperação da qualidade da água no igarapé ao longo do gradiente pastagem-início, meio e fim da capoeira - floresta, serão fundamentais para a formulação de modelos acoplados com aspectos hidrológicos e biogeoquímicos, que possam ser utilizados também em escalas regionais, ajudando no planejamento das ações de desenvolvimento e conservação na Amazônia.METAS DO PROJETO DE PESQUISA
- Calcular a produção anual, a quantidade média acumulada sobre o solo e a taxa anual de retorno da liteira fina em áreas de floresta e de vegetação secundária, em gradientes topográficos (platô-vertente-baixio);
- Estimar os estoques de nutrientes na liteira produzida anualmente e na camada de liteira sobre o solo em áreas de floresta e de vegetação secundária, em gradientes topográficos (platô-vertente-baixio);
- Estimar as quantidades de liteira (carbono particulado grosso) arrastado do sistema terrestre (especialmente do baixio) para dentro do igarapé em áreas de floresta, vegetação secundária e de pastagem;
- Estimar as taxas de decomposição da liteira fina no gradiente topográfico (platô-vertente-baixio) e no leito do igarapé de drenagem, em áreas de pastagem, vegetação secundária e floresta;
- Caracterizar as assembléias de macroinvertebrados e organismos decompositores em igarapé natural, sob floresta e impactado por desmatamento e uso como pastagem, e sob vegetação secundária;
- Analisar as variações de armazenamento de água no solo sob coberturas de pastagem, capoeira e floresta, em diferentes posições topográficas da paisagem;
- Determinar as concentrações e estoques de carbono e nutrientes minerais na camada superficial do solo e da liteira nos sistemas em estudo;
- Verificar diferenças nas frações de carbono, disponibilidade de água e nutrientes nas coberturas estudadas (floresta e pastagem) no solo e nos igarapés;
- Identificar quais são as principais diferenças entre bacias em áreas de floresta e desmatadas em processos tais como infiltração e armazenamento de água e geração de escoamento; e qual a informação necessária para a sua modelagem;
- Calcular as quantidades de carbono orgânico dissolvido e nutrientes minerais nas águas dos dois ambientes estudados, correlacionando-as com a descarga;
- Quantificar o fluxo de carbono orgânico e inorgânico na bacia de floresta primária e na bacia de pastagem e vegetação secundária;
- Identificar as principais mudanças no transporte de carbono e nutrientes, induzidas pelo desmatamento e pelo manejo do solo, bem como o potencial de recuperação do processo de ciclagem sob vegetação secundária (por meio de medições repetidas no início, meio e final da extensão da capoeira);
- Identificar de que maneira podem ser melhorados os modelos hidrológicos de meso e macro-escala, cuja informação é relevante, a partir do conhecimento adquirido no estudo de micro-bacias;
- Acoplar rotinas de simulação da dinâmica de carbono aos modelos hidrológicos desenvolvidos;
- Avaliar o impacto da variabilidade climática interanual (El Niño, La Niña, variações decadais) sobre a disponibilidade hídrica em diferentes padrões de uso da terra.
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Desejo receber:  |
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