Soil CO2 efflux in central Amazonia: environmental and methodological effects Efluxo de CO2 do solo na Amazônia central: efeitos ambiental e metodológico

• Main Authors: Fabrício B. Zanchi, Maarten J. Waterloo, Bart Kruijt, Jürgen Kesselmeier, Flávio J. Luizão, Antônio O. Manzi, Albertus J. Dolman
• Format: Article
• Language: English
• Published: Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia 2012-06-01
• Series: Acta Amazonica
• Subjects: Respiração do solo; precipitação; temperatura do solo; Soil respiration; rainfall; soil temperature
• Online Access: http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0044-59672012000200001

Soil respiration plays a significant role in the carbon cycle of Amazonian rainforests. Measurements of soil respiration have only been carried out in few places in the Amazon. This study investigated the effects of the method of ring insertion in the soil as well as of rainfall and spatial distribution on CO2 emission in the central Amazon region. The ring insertion effect increased the soil emission about 13-20% for sandy and loamy soils during the firsts 4-7 hours, respectively. After rainfall events below 2 mm, the soil respiration did not change, but for rainfall greater than 3 mm, after 2 hours there was a decrease in soil temperature and respiration of about 10-34% for the loamy and sand soils, with emissions returning to normal after around 15-18 hours. The size of the measurement areas and the spatial distribution of soil respiration were better estimated using the Shuttle Radar Topographic Mission (SRTM) data. The Campina reserve is a mosaic of bare soil, stunted heath forest-SHF and tall heath forest-THF. The estimated total average CO2 emissions from the area was 3.08±0.8 µmol CO2 m-2 s-1. The Cuieiras reserve is another mosaic of plateau, slope, Campinarana and riparian forests and the total average emission from the area was 3.82±0.76 µmol CO2 m-2 s-1. We also found that the main control factor of the soil respiration was soil temperature, with 90% explained by regression analysis. Automated soil respiration datasets are a good tool to improve the technique and increase the reliability of measurements to allow a better understanding of all possible factors driven by soil respiration processes.<br>Respiração do solo possui um importante papel no ciclo do carbono em florestas tropicais Amazônicas. Entretanto poucas medidas de respiração do solo foram feitas. Neste estudo são apontados os efeitos na metodologia de instalação dos anéis no solo, bem como os efeitos da precipitação e a distribuição espacial da emissão de CO2 na Amazônia central. Os efeitos da inserção de anéis no solo aumentaram de 13 a 20% para o solo arenoso e argiloso, o efeito durou de 4 a 7 horas, respectivamente. Já os efeitos na precipitação, notamos que os eventos abaixo de 2 mm a respiração do solo permaneceu indiferente, mas para precipitação acima de 3 mm, 2 horas depois, houve uma diminuição da temperatura e respiração em 10 a 34% para o solo argilosos e arenosos, retornando a emissão normal após 15 a 18 horas. Para estimar a distribuição espacial da respiração do solo e o tamanho correto das áreas medidas, foram utilizadas as imagens do Shuttle Radar Topographic Mission (SRTM). Considerando que a Reserva de Campina é um mosaico de solo desnudo, floresta alagável de baixa e alta estatura (SHF e THF). A emissão total média de CO2 para a área foi de 3.08±0.8 µmol CO2 m-2 s-1. Já a Reserva do Cuieiras possui outro mosaico de florestas de platôs, encostas, Campinaranas e riparias, sendo a emissão média total desta área foram de 3.82±0.76 µmol CO2 m-2 s-1. Encontramos também que a respiração do solo foi controlada pela temperatura do solo, sendo uma correlação de 90% encontrada pela análise de regressão. Dados obtidos com sistema automático de respiração do solo é uma grande oportunidade de melhoramento da técnica e o aumento da confiança nas medidas em relação aos possíveis fatores que controlam os processos de emissão de CO2 do solo.