Gases de efeito estufa em organossolo natural e drenado - Paraná

Autor: Rachwal, Marcos Fernando Gluck
Přispěvatelé: Zanatta, Josiléia Acordi, Dieckow, Jeferson, Universidade Federal do Paraná. Setor de Ciências Agrárias. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Florestal, Curcio, Gustavo Ribas
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2013
Předmět:
Zdroj: Repositório Institucional da UFPR
Universidade Federal do Paraná (UFPR)
instacron:UFPR
Popis: Orientador : Prof. Dr. Gustavo Ribas Curcio Coorientadores : Profa. Dra.Josiléia Acordi Zanatta, Prof. Dr. Jeferson Dieckow Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Florestal. Defesa: Curitiba, 30/04/2013 Bibliografia: fls. 134-139 Área de concentração : Manejo Florestal Resumo: Organossolos estocam quantidades elevadas de carbono orgânico, e podem ser fontes ou sumidouros de metano, óxido nitroso e dióxido de carbono. Características pedológicas intrínsecas, mudanças no uso do solo e formas de manejo, além dos fatores climáticos, interferem nos fluxos destes gases, sendo a drenagem artificial uma das práticas que mais alteram o comportamento dos mesmos. O objetivo desta pesquisa foi avaliar a influência da drenagem sobre os fluxos de metano (CH4), óxido nitroso (N2O) e dióxido de carbono (CO2), considerando as variações no nível freático e na umidade gravimétrica do solo, bem como a influência da temperatura do ar e da precipitação. Durante um período de dois anos foi realizado um experimento em área de Organossolo Háplico sáprico típico localizada na fazenda experimental da Embrapa SPM-EPGA (Ponta Grossa, PR), segundo planalto paranaense, na região dos Campos Gerais. No solo em condição natural, com hidromorfia plena, houve emissão de CH4, a qual variou entre 238 e 5365 ?g de CH4 m-2 h-1. Na área drenada, a retirada da água determinou o consumo líquido de metano entre 39 a 242 ?g de CH4 m-2 h-1. No solo sob condição natural ocorreu consumo líquido de N2O cujas taxas variaram de -0,13 a -31,2 ?g de N2O m-2 h-1. Por sua vez, na área drenada, a retirada da água determinou a emissão líquida em taxas que variaram de 0,19 a 55,7 ?g de N2O m-2 h-1. O aumento do número de dias após a drenagem determinou a elevação da emissão de N2O. Na condição natural houve consumo de óxido nitroso devido ao excesso de umidade e aos baixos valores de potencial redox. No solo natural a taxa de emissão de dióxido de carbono variou entre 244 e 870 mg de CO2 m-2 h-1. Na área drenada o fluxo oscilou de 238 a 1018 mg de CO2 m-2 h-1. Embora não tenha ocorrido diferença significativa nas taxas de emissão de dióxido de carbono, entre o Organossolo natural e o drenado, o efeito acumulado da drenagem proporcionou um aumento de 17,9 Mg C-CO2-eq ha-1 ano-1 no potencial de aquecimento global, em função da perda de 37,8 Mg C ha-1 do estoque de carbono do solo, até um metro de profundidade, em apenas dois anos. Somente no Organossolo natural o fluxo de metano foi afetado significativamente pela temperatura do ar ao longo do tempo. No Organossolo drenado o efeito da temperatura foi secundário, pois a diminuição da umidade foi o fator que determinou o consumo de CH4. A temperatura do ar teve efeito marcante sobre o fluxo de óxido nitroso apenas no Organossolo natural. Por outro lado, a precipitação só teve efeito pronunciado sobre o fluxo de N2O no Organossolo drenado. A precipitação praticamente não afetou os fluxos de CH4 nos solos natural e drenado. No primeiro, porque a chuva não aumentou significativamente a elevada umidade natural do solo e, no segundo, porque a água da chuva era rapidamente removida devido à alta permeabilidade. No caso do CO2, tanto a temperatura do ar quanto a precipitação influenciaram intensamente os fluxos em ambos os solos. Embora a drenagem tenha transformado o Organossolo drenado em um pequeno sumidouro de metano, o mesmo passou a emitir óxido nitroso e grande quantidade de dióxido de carbono. Como os Organossolos de campo hidrófilo possuem importantes funções no ecossistema, como acumular carbono orgânico, armazenar água e contribuir na diminuição da quantidade de nitrato, podendo reduzi-lo à N2, não devem ser drenados, mas, efetivamente preservados. A capacidade dos Organossolos sob condição natural de estocar 581 Mg ha-1 de carbono orgânico e de armazenar 8,6 milhões de litros de água por hectare, até a profundidade de um metro, justifica plenamente que os mesmos não devam ser drenados. Abstract: Large quantities of organic carbon are trapped in histosols which can be either a source or a sink of methane, nitrous oxide and carbon dioxide. Intrinsic soil characteristics, changes in soil use and management, in addition to climate factors, influence intensively in the flow of these gases, but artificial drainage is one of the practices that most affect their behavior. This research was carried out in order to evaluate the influence of drainage in the flow of methane (CH4), nitrous oxide (N2O) and carbon dioxide (CO2), considering variations in groundwater level, in the soil gravimetric moisture, as well as air temperature and rainfall. An experiment was carried out over a two year period in an Typic Haplosaprists within an experimental farm located in Ponta Grossa, PR, a town situated in the second plateau of that state. Under natural conditions, and with full hydromorphic, there was an emission of CH4, from 238 to 5365 ?g of CH4 m-2 h-1. In the drained area, the removal of water has determined the consumption of liquid methane between 39 and 242 ?g of CH4 m-2 h- 1. Net consumption of N2O in soil under natural conditions varied from -0,13 to -31,2 ?g of N2O m-2 h-1. However, in the drained area, the removal of water has determined a net emission in rates that may vary between 0,19 to 55,7 ?g of N2O m-2 h-1. In drained soil the increase in the number of days after drainage has determined the increase of the emission of N2O. Under natural conditions, consumption of nitrous oxide was observed due to the excessive moisture and low values for redox potential. Under natural conditions emission rates of carbon dioxide ranged from 244 to 870 mg of CO2 m-2 h-1. In the drained area the same flow has varied from 238 to 1018 mg of CO2 m-2 h-1. Although there was no significant difference in the rate of carbon dioxide emission in both soil, the effect of accumulated drainage resulted in an increase of 17,9 Mg C- CO2 eq ha-1 yr-1 in the global warming potential overall, due to the loss of 37,8 Mg C from the stock of soil carbon, up to a meter deep, in just two years. The flow of methane was significantly affected by air temperature over time in natural histosols only. In histosol drained the temperature effect was secondary, once the decreased moisture was the factor that determined the consumption of CH4. Air temperature had a major effect on the flow of nitrous oxide only in natural histosol. On the other hand, rainfall had a notorious effect over the flow of N2O in drained histosol. Rainfall had no major effect on CH4 flow for both, natural and drained soil. In the first, the rainfall did not increased the high natural moisture of the soil and in the second, the rainfall water was rapidly removed due to the high soil permeability. In the case of CO2, air temperature and the rainfall intensively has influenced the flows in both soils. Although the drainage has transformed drained histosol in a methane sink, this soil started releasing nitrous oxi de and large quantities of carbon dioxide. Given that histosols located in hydrophilous grassland perform important functions for the ecosystem, such as acting as a carbon sink, retaining water and contributes in the decrease of the quantities of nitrate, could possibly change it into N2, so they should not be drained but effectively preserved. The capacity of histosol, under natural conditions, of trapping 581 Mg ha-1 of organic carbon and 8,6 million liter of water per hectare, at one meter depth, justifies entirely that they must not be drained.
Databáze: OpenAIRE
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