O papel das emissões de CO2 para a atmosfera, em rios da bacia do Ji-Paraná(RO), no ciclo regional do carbono

• Main Author: Maria de Fatima Fernandes Lamy Rasera
• Other Authors: Alex Vladimir Krusche
• Language: Portuguese
• Published: Universidade de São Paulo 2005
• Subjects: bacia hidrográfica; ciclo do carbono; dióxido de carbono; fluxo de gases; carbon cycle; carbon dioxide; outgassing; river basin
• Online Access: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/64/64135/tde-31072006-083532/

O principal papel dos rios no ciclo global biogeoquímico do carbono tem sido considerado como o de exportador fluvial de carbono orgânico total (COT) e carbono inorgânico dissolvido (CID) para os oceanos. Entretanto, estudos recentes mostraram a importância dos fluxos evasivos de CO2 a partir de rios da Amazônia, sugerindo que uma parte significativa do carbono fixado pela floresta retornaria para a atmosfera por esta via. A troca gasosa entre a atmosfera e as águas supersaturadas dos rios é função do gradiente de concentração do gás através da interface ar-água. A pCO2 da água é fortemente determinada pela concentração de carbono inorgânico dissolvido e pH, que, por sua vez, são função de processos físicos, químicos e biológicos. O foco principal deste estudo foi estabelecer a importância dos fluxos evasivos de CO2 nos balanços de C, uma vez que os sistemas aquáticos são uma fonte significativa de C para a atmosfera nos ambientes tropicais úmidos. Ao mesmo tempo, avaliou-se a influência das concentrações de CID e pH na evasão de CO2. A área de estudo foi a bacia do rio Ji-Paraná, Rondônia. Vários rios desta bacia foram amostrados entre maio/99 e maio/03. Concentrações de CID, temperatura e pH foram utilizadas para calcular a pCO2 da água, baseado nas equações de equilíbrio termodinâmico. Para estimar o fluxo evasivo de CO2 utilizou-se o modelo teórico de fluxo difusivo. Os resultados mostraram que rios que drenam áreas de solos mais férteis apresentam as maiores concentrações de CID e um maior potencial de evasão. Apesar da variabilidade sazonal da pCO2, as concentrações de CO2 dissolvido indicam que as trocas de CO2 com a atmosfera são unilaterais (evasão para a atmosfera) ao longo do ano. Durante o período de cheia, mesmo com concentrações de CID menores, a diminuição do pH observado neste período foi suficiente para promover potenciais de evasão maiores; neste período a evasão é cerca de 4 vezes maior que no período de seca. Baseado no modelo de fluxo difusivo, a evasão de CO2 para a atmosfera a partir das águas superficiais dos rios da bacia do Ji-Paraná foi estimada em 128 a 318 Gg C ano-1. A descarga fluvial exporta anualmente cerca de 370 Gg C ano-1. Portanto, a evasão é da mesma ordem de magnitude da descarga fluvial, demonstrando a importância desta via no ciclo do carbono nos sistemas aquáticos da Amazônia. === The major biogeochemical role of river systems in the global carbon cycle is considered to be the fluvial export of total organic carbon (TOC) and dissolved inorganic carbon (DIC) to the ocean. However, recent studies have shown the importance of CO2 outgassing from rivers of the Amazon, suggesting that a significant part of the carbon fixed by forests returns to the atmosphere through this pathway. Gas exchange between the atmosphere and river waters supersaturated in CO2 is a function of gaseous gradients across the air-water interface. Water pCO2 is strongly influenced by concentrations of dissolved inorganic carbon (DIC) and pH, which are, in turn, a function of physical, chemical and biological processes. This study focus on the importance of CO2 outgassing in the carbon cycle of drainage basins, assuming that river systems are significant sources of atmospheric C in tropical environments, and also on the influence of DIC concentrations and the pH on CO2 evasion. The study area was the Ji-Paraná river basin, Rondônia. Several rivers of the basin were sampled between May/99 and May/03. Temperature, pH and DIC concentrations were used do calculate pCO2, based on thermodynamic equilibrium equations. A theoretical diffusive flux model was used to estimate CO2 evasion. The results show that rivers draining areas with more fertile soils present larger concentrations of DIC and of potential CO2 evasion. In spite of the pCO2 seasonality, the concentrations of dissolved CO2 suggest that this CO2 exchange with the atmosphere is unilateral (evasion to the atmosphere) throughtout the year. During high waters, even with lower DIC concentrations, decreases in pH are of a magnitude enough to promote higher potential evasions; in this period evasion is around four times higher than in the falling water. Based on a diffusion model, CO2 evasion to the atmosphere from rivers of Ji-Paraná basin was estimated to be from 128 to 318 Gg C yr-1. Since the annual export in fluvial discharge is 370 Gg C yr-1, this means that evasion is on the same order of magnitude, demonstrating the importance of this pathway in the carbon cycle of riverine systems in the Amazon.