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Title in Portuguese: Blue carbon em solos de manguezais do semiárido: importância, métodos de quantificação e emissão de gases C-CO2.
Title: Blue Carbon in semi-arid mangrove soils: Importance, Quantification methods and C-CO2 gases emission.
Author: Nóbrega, Gabriel Nuto
Advisor(s): Ferreira, Tiago Osório
Keywords: Ciencia do Solo
Áreas úmidas costeiras
Carbono orgânico do solo
Solos de mangue
Emissão de C-CO2
Manguezais - Composição
Dióxido de Carbono
Efeito Estufa
Issue Date: 2013
Citation: NÓBREGA, G. N.; FERREIRA, T. O. (2013)
Abstract in Portuguese: Este trabalho foi dividido em três capítulos e teve por objetivos: 1) Quantificar o estoque de blue carbon nos solos do Ceará; 2) Avaliar os métodos de quantificação de carbono orgânico dos solos (COS) nos manguezais; 3) Avaliar a emissão de gases de efeito estufa (CO2 e CH4) oriunda dos solos dos manguezais cearenses. No primeiro capítulo, foram feitas associações das unidades fitoecológicas (UF) com os tipos de solos cearenses por meio de técnicas de geoprocessamento, combinando as informações da densidade do solo e dos teores de carbono nas classes de solo contidas em cada UF. Os resultados mostram que a massa de carbono contido no solo cearense é estimada em 374.123.384,15 Mg. Os manguezais contribuem com 0,35 % da massa de carbono, uma vez que suas área não ultrapassa 0,1% do Ceará. Por outro lado, os dados do estoque de carbono (EC) indicam que os manguezais armazenam 8.241,39 Mg C km-2 , equivalente a 3 vezes o EC das demais UF. Este resultado poderia ser ainda mais importantes caso os manguezais cearenses estivessem sob um menor impacto antrópico. No segundo capítulo, os teores de COS foram quantificados por meio de diferentes métodos químicos (variações do método Walkley & Black), reflectância espectral e termogravimetria cujos resultados foram comparados com os obtidos por meio do analisador elementar (AE). No tocante às análises químicas, a secagem das amostras favoreceu a acurácia do método químico, uma vez que esta promoveu a oxidação dos compostos reduzidos causadores de interferência. A utilização de fontes externas de aquecimento acarretou em maior interferência no método químico e, sob uma concentração de H2SO4 6 M, o método químico apresentou-se viável para a quantificação do COS em manguezais. A utilização da técnica de reflectância espectral apresentou correlações fracas com os valores de carbono via AE, o que impossibilitou a utilização deste método, fazendo necessário um estudo mais aprofundado para a adequação deste método ao estudo do COS em manguezais. Os resultados obtidos pela termogravimetria apresentaram a correlação mais forte com AE (r = 0,927), caracterizando como o método mais adequado para a quantificação do COS, desde que utilizado um fator de correção (f = 0,27) para a conversão dos valores de matéria orgânica do solo em COS. No último capítulo, foram quantificados os fluxos médios de CO2 e CH4 correlacionando os valores de fluxo com os atributos do solo. Os fluxos de CO2 variaram entre 16,4±3,7 e 44,4±2,2 mg m-2 h-1. A maior emissão de CO2 foi determinada pelas condições edáficas (maior EC, maior concentração de carbono orgânico dissolvido e menor grau de piritização). Em média, os emissões de CO2 em solos de mangue corresponde a apenas 2% da emissão causada pela agricultura. As concentrações de CH4 estiveram abaixo do limite de detecção do equipamento utilizado e, portanto, o fluxo médio de metano não pode ser quantificado. O baixo fluxo de metano está relacionado à abundância de aceptores de elétrons mais energéticos que impendem a metanogênese, além da presença de microrganismos que oxidam o CH4 antes deste alcançar a atmosfera.
Abstract: This work was divided into three chapters and aimed to: 1) Quantify the blue carbon soils stock at Ceará state (NE-Brazil); 2) Evaluate the methods for quantifying soil organic carbon (SOC) in the mangroves; and 3) evaluate the greenhouse gas (CO2 and CH4) emission from mangrove soils. In the first chapter, associations of the phytoecological units (PU) with soil types from Ceará were processed through geoprocessing techniques, combining the information of soil bulk density and carbon content in the soil classes contained in each PU. Results show that the carbon mass in the soils are estimated in 374,123,384.15 Mg. The mangrove contribute to 0.35 % of the carbon mass, since their area does not exceed 0.1% of the state. On the other hand, the carbon stock (CS) data indicate that mangroves store 8241.39 Mg C km-2, equivalent to 3 times the CS mean of the remaining states. This result could be even more important if the mangroves were under less human impact. The second chapter SOC contents were quantified by different chemical (variations in the Walkley & Black), spectral reflectance and thermogravimetric methods and the results were compared with those obtained using elemental analyzer (EA). Regarding chemical analysis, the use of dried samples favored the accuracy of the chemical method, since it promoted the oxidation of the reduced compounds which causes interference. The use of external heating sources resulted in a greater interference in the chemical method and, in a 6M H2SO4 concentration, the chemical method presented viable to quantify COS in mangroves. The spectral reflectance technique showed weak correlations with carbon values obtained by AE, precluding the use of this method and making necessary further studies to the suitability of this method to quantify SOC in mangroves. The results obtained by thermogravimetry showed the strongest correlation with AE (r = 0.927), characterized as the most suitable method for the quantification of SOC, since a correction factor (f = 0.27) is applied for the conversion of soil organic matter values in SOC. In the last chapter, the average CO2 and CH4 flow were quantified and the values were correlated with soil attributes. CO2 fluxes ranged from 16.4 ± 3.7 to 44.4 ± 2.2 mg m-2 h-1. The highest CO2 emission was determined by soil conditions (higher EC, higher concentration of dissolved organic carbon and lower degree of pyritization). The CO2 emissions in mangrove soils corresponds to only 2% of the flow caused by agriculture. The CH4 concentrations were below the detection limit of the equipment used, and thus the average flow of methane cannot be quantified. The low methane flow is related to the abundance of electron acceptors more energetic which prevent methanogenesis and to the presence of microorganisms that oxidize CH4 before it reach the atmosphere.
Description: NÓBREGA, G. N. Blue carbon em solos de manguezais do semiárido: importância, métodos de quantificação e emissão de gases C-CO2. 2013. 99 f. Dissertação (Mestrado em Agronomia/Solos e Nutrição de Plantas) - Centro de Ciências Agrárias, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2013.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/8940
metadata.dc.type: Dissertação
Appears in Collections:PPCS - Dissertações defendidas na UFC

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