Carbon emissions in hydromorphic soils from an estuarine floodplain forest in the Amazon River

Authors

DOI:

https://doi.org/10.5327/Z21769478941

Keywords:

soil respiration; wetlands; Amazon estuary; Euterpe oleraceamanagement

Abstract

Carbon dioxide (CO2) is produced only in biological activities. Understanding how soil tillage practices affect the dynamics of CO2 production is important, as these processes are influenced by the temperature and humidity conditions of the place. This paper aimed at quantifying CO2 flux in hydromorphic floodplain soils under different açai palm tree grove management strategies, correlating it with litter deposition, soil environment, and season of the year. Conducted in the city of Mazagão-AP, four areas of açai palm tree groves were selected with different types of management. During the evaluation period (October, November, and December 2012, and February, March, and April 2013), CO2 flux, soil moisture, and temperature were measured, and litter samples were collected. In addition, rainfall data for the region were also obtained. The CO2 fluxes obtained ranged from 0.37 to 28.55 μmol CO2 m-2 s-1, with a total average of 6.20 μmol CO2 m-2 s-1. In broad analysis, soil variables did not show significant correlations with CO2 emissions. A positive relationship between flux and litter and soil temperature, as well as a negative relationship with its moisture, were observed only in a few months and specific systems.

Downloads

Download data is not yet available.

References

Acosta, A.; Casali, C.; Pocojeski, E.; Peppe, I.; Viceli, J., 2019. Atributos microbiológicos de solos hidromórficos originados de basalto no Paraná. In: Barbosa, E.; Fonseca, A.; Giarola, N.; Barbosa, F.; Galvão, C.; Canalli, L.; Santos, J. (Eds.), Anais Reunião Paranaense de Ciência do Solo – RPCS. UEPG/PROEX, Ponta Grossa, pp. 581-584.

Almeida, A.; Jardim, M., 2012. A Utilização das espécies arbóreas da floresta de várzea da Ilha de Sororoca, Ananindeua, Pará, Brasil por moradores locais. Brazilian Journal of Environmental Sciences, (23), 48-54 (Accessed February 3, 2020) at: http://rbciamb.com.br/index.php/Publicacoes_RBCIAMB/article/view/331.

Almeida, S.; Amaral, D.; Silva, A., 2004. Análise florística e estrutura de florestas de várzea no estuário amazônico. Acta Amazonica, v. 34, (4), 513-524. https://doi.org/10.1590/S0044-59672004000400005.

Alves, M.; Martins, J., 2015. Uso de gesso e silicatos no carbono orgânico do solo em sistema de semeadura direta. Journal of Agronomic Sciences, v. 4, (Especial), 201-231 (Accessed February 5, 2020) at: http://www.pag.uem.br/anteriores/v4ne.

Araújo, C.; Navegantes-Alves, L., 2015. Do extrativismo ao cultivo do açaizeiro (Euterpe oleracea Mart.) no estuário amazônico: sistemas de manejo e suas implicações sobre a diversidade de espécies arbóreas. Revista Brasileira de Agroecologia, v. 10, (1), 12-23.

Azevedo, J., 2010. Sistema de manejo de açaizais nativos praticados por ribeirinhos. EDUFMA, São Luiz, 98 pp.

Bartlett, K.; Crill, P.; Bonassi, J.; Richey, J.; Harriss, R., 1990. methane flux from the Amazon river floodplain' emissions during rising water. Journal of Geophysical Research, v. 95, (D10), 16773-16788. https://doi.org/10.1029/JD095iD10p16773.

Brasil. Departamento Nacional da Produção Mineral. 1974. Folha NA/NB.22 Macapá, geologia, geomorfologia, solos vegetação e uso potencial da terra. Levantamento de Recursos Naturais, v.6. Projeto Radam Brasil, Rio de Janeiro, 467 pp.

Carim, M.; Jardim, M.; Medeiros, T., 2008. Composição florística e estrutura da floresta de várzea no município de Mazagão, Amapá, Brasil. Scientia Florestalis, v. 36, (79), 191-201.

D’Andrea, A.; Silva, M.; Freitas, D.; Curi, N.; Silva, C., 2010. Variações de curto prazo no fluxo e variabilidade espacial do CO2 do solo em floresta nativa. Pesquisa Florestal Brasileira, v. 30, (62), 85-92.

Denardin, L.; Alves, L.; Ortigara, C.; Winck, B.; Coblinsk, J.; Schmidt, M.; Carlos, F.; Toni, C.; Camargo, F.; Anghinoni, I.; Clay, D., 2020. How different soil moisture levels affect the microbial activity. Ciência Rural, v. 50, (6), 1-10. https://doi.org/10.1590/0103-8478cr20190831.

Dias, J., 2006. Fluxo de CO2 proveniente da respeiração do solo em áreas de floresta nativa da Amazônia. Dissertação de Mestrado, Escola Superior de Agricultura Luiz Queiroz, Universidade de São Paulo, Piracicaba. doi:10.11606/D.91.2006.tde-04102006-163445. Retrieved 2020-16-03, from www.teses.usp.br

Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa). Centro Nacional de Pesquisas de Solos. 2011. Manual de métodos de análises de solos. 2. ed. Embrapa Solos, Rio de Janeiro, 230 pp.

Farias, J., 2012. Manejo de açaizais, riqueza florística e uso tradicional de espécies de várzeas do Estuário Amazônico. Dissertação de Mestrado, Programa de Pós-Graduação em Biodiversidade Tropical, Universidade Federal do Amapá, Macapá. Retrieved 2020-17-03, from https://www2.unifap.br/ppgbio/files/2010/05/DISSERTA%C3%87%C3%83O-JULIANA-EVELINE_26.06.2013.pdf.

Freitas, M., 2019. O extrativismo de açaí (Euterpe oleracea Mart.) e a natureza das assembleias de árvores em várzea amazônica. Tese de Doutorado, Programa de Pós-Graduação em Biologia Vegetal, Centro de Biociências, Universidade Federal de Pernambuco, Recife. Retrieved 2020-17-05, from https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/33472

Gomes, M., 2014. Estoque de carbono e emissão de gases do efeito estufa em cambissolo sob plantações de Pinus taeda. Dissertação de Mestrado, Programa de Pós-Graduação em Ciências do Solo, Setor de Ciências Agrárias, Universidade Federal do Paraná, Curitiba. Retrieved 2020-20-03, from http://hdl.handle.net/1884/35531.

Guedes, V., 2007. Estudo do fluxo de gases através do solo de cobertura de aterro de resíduos. Dissertação de Mestrado, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro. Retrieved 2019-10-07, from http://www.coc.ufrj.br/pt/dissertacoes-de-mestrado/107-msc-pt-2007/2141-vinicius-paiva-guedes

Hanson, P.; Edwards, N.; Garten, C.; Andrews, J., 2000. Separating root and soil microbial contributions to soil respiration: a review of methods and observations. Biogeochemistry, v. 48, (1), 115-146. https://doi.org/10.1023/A:1006244819642.

Heimann, M.; Reichstein, M., 2008. Terrestrial ecosystem carbon dynamics and climate feedbacks. Nature, v. 451, (17), 289-292. https://doi.org/10.1038/nature06591.

Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE), 2012. Manual técnico da vegetação brasileira. 2. ed. IBGE, Rio de Janeiro, 271 pp.

Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE), 2019. Produção da extração vegetal e da silvicultura (Accessed December 2, 2019) at: https://biblioteca.ibge.gov.br/index.php/biblioteca-catalogo?view=detalhes&id=774.

Instituto de Pesquisas Científicas e Tecnológicas do Estado do Amapá (IEPA), 2002. Macrodiagnóstico do Estado do Amapá: primeira aproximação do ZEE. IEPA, Macapá, 140 pp.

Instituto Nacional de Meteorologia (Inmet), 2012. Banco de Dados Meteorológicos para Ensino e Pesquisa (Accessed February 2, 2020) at: https://bdmep.inmet.gov.br/.

Instituto Nacional de Meteorologia (Inmet), 2019. Banco de Dados Meteorológicos para Ensino e Pesquisa (Accessed February 2, 2020) at: https://bdmep.inmet.gov.br/.

Jardim, M.; Santos, G.; Medeiros, T.; Francez, D., 2007. Diversidade e estrutura de palmeiras em floresta de várzea do estuário amazônico. Amazônia: Ciência e Desenvolvimento, v. 2, (4), 67-84.

Karhu, K.; Auffret, M., Dungait, J.; Hopkins, D.; Prosser, J.; Singh, B.; Subke, J.; Wookey, P.; Ågren, G.; Sebastià, M.; Gouriveau, F.; Bergkvist, G.; Meir, P.; Nottingham, A.; Salinas, N.; Hartley, I., 2014. Temperature sensitivity of soil respiration rates enhanced by microbial community response. Nature, v. 513, 81-84. https://doi.org/10.1038/nature13604.

Konda, R.; Ohta, S.; Ishizuka, S.; Heriyanto, J.; Wicaksono, A., 2010. Seasonal changes in the spatial structures of N2O, CO2, and CH4 fluxes from Acacia mangium plantation soils in Indonesia. Soil Biology and Biochemistry, v. 42, (9), 1512-1522. https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2010.05.022.

Kottek, M.; Grieser, J.; Beck, C.; Rudolf, B.; Rubel, F., 2006. World map of the Köppen-Geiger climate classification updated. Meteorologische Zeitschrift, v. 15, (3), 259-263. https://doi.org/10.1127/0941-2948/2006/0130.

Lessa, A., 2016. Emissão de gases de efeito estufa em áreas pré-existentes à formação de reservatórios hidrelétricos na Amazônia: o caso da usina hidrelétrica de Belo Monte. Tese de Doutorado, Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro. Retrieved 2020-20-03, from http://www.ppe.ufrj.br/index.php/pt/publicacoes/teses-e-dissertacoes/2016

Lima, R.; Aparício, P.; Ferreira, R.; Silva, W.; Guedes, M.; Oliveira, C.; Silva, D.; Batista, A., 2014. Volumetria e classificação da capacidade produtiva para Mora paraensis (Ducke) no estuário amapaense. Scientia Forestalis, v. 42, (101), 141-154.

Nunes Filho, J., 2016. Modelagem da inundação de florestas de várzea do estuário amazônico. Dissertação de Mestrado, Programa de Pós-Graduação em Biodiversidade Tropical, Universidade Federal do Amapá, Macapá. Retrieved 2020-20-03, from http://repositorio.unifap.br/handle/123456789/524.

Nunes, P.C., 2003. Influência de CO2 no solo na produção de forragem numa pastagem extensiva e num sistema agrosilvopastoril, MT. Dissertação de Mestrado, Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária, Universidade Federal de Mato Grosso, Cuiabá.

Oliveira, A., 2014. Estudo de respiração do solo na Floresta Nacional de Caxiuanã, projeto Esecaflor/LBA. Dissertação de Mestrado, Programa de Pós-Graduação em Recursos Naturais da Amazônia, Universidade Federal do Oeste do Pará, Santarém. Retrived 2019-20-11, from https://repositorio.ufopa.edu.br/jspui/handle/123456789/217.

Oliveira, M.; Farias-Neto, J.; Mattietto, R.; Mochiutti, S.; Carvalho, A., 2017. Açaí: Euterpe oleracea. IICA/PROCISUR, Buenos Aires, 31 pp (Accessed March 10, 2020) at: https://www.infoteca.cnptia.embrapa.br/infoteca/handle/doc/1096244.

Panosso, A.; Pereira, G.; Marques Júnior, J.; Scala Júnior, N., 2008. Variabilidade espacial da emissão de CO2 em latossolos sob cultivo de cana-de-açúcar em diferentes sistemas de manejo. Engenharia Agrícola, v. 28, (2), 227-223. https://doi.org/10.1590/S0100-69162008000200003.

Pinto, E., 2014. Solos, hidrologia e estrutura populacional de pracuubeiras em florestas de várzea do estuário amazônico. Dissertação de Mestrado, Programa de Pós-Graduação em Biodiversidade Tropical, Universidade Federal do Amapá, Macapá. Retrieved 2014-20-11, from https://www2.unifap.br/ppgbio/dissertacoes/.

Pinto-Júnior, O.; Sanches, L.; Dalmolin, A.; Nogueira, J., 2009. Efluxo de CO2 do solo em floresta de transição Amazônia Cerrado e em área de pastagem. Acta Amazonica, v. 39, (4), p. 813-822. https://doi.org/10.1590/S0044-59672009000400009.

Prance, G., 1980. A terminologia dos tipos de florestas amazônicas sujeitas a inundação. Acta Amazonica. v. 10, (3), 495-504. https://doi.org/10.1590/1809-43921980103499.

Primavesi, A., 2002. Manejo ecológico do solo: a agricultura em regiões tropicais. Nobel, São Paulo, 549 pp.

Salimon, C., 2003. Respiração do solo sob florestas e pastagens na Amazônia Sul-Ocidental, Acre. Tese de Doutorado, Centro de Energia Nuclear na Agricultura, Universidade de São Paulo, Piracicaba. doi:10.11606/T.64.2003.tde-02062003-092035. Retrieved 2014-20-11, from www.teses.usp.br.

SEEG. Observatório do Clima. 2018. Emissões de GEE no Brasil e suas implicações para políticas públicas e a contribuição brasileira para o acordo de Paris. Documento de Análise. Retrieved 2020-20-03, from https://ubrabio.com.br/wp-content/uploads/2018/11/Relatorios-SEEG-2018-Sintese-FINAL-v1.pdf

Silva, C.; Vasconcelos, S.; Mourão Júnior, M.; Bispo, C.; Kato, O.; Silva Junior, A.; Castellani, D., 2016. Variação temporal do efluxo de CO2 do solo em sistemas agroflorestais com palma de óleo na Amazônia Oriental. Acta Amazonica, v. 46, (1), 1-12. http://dx.doi.org/10.1590/1809-4392201500193.

Silva, E.; Moitinho, M.; Teixeira, D.; Pereira, G.; Scala Júnior, N., 2014. Emissões de CO2 do solo associada à calagem em área de conversão de laranja para cana-de-açúcar. Engenharia Agrícola, v. 34, (5), 885-898. http://dx.doi.org/10.1590/S0100-69162014000500008.

Silva Júnior, J., 2008. Efeitos da exclusão da chuva no fluxo de CO2 do solo na floresta nacional de Caxiuanã, Pará. Dissertação de Mestrado, Centro de Tecnologia e Recursos Naturais, Universidade de Campina Grande, Campina Grande. Retrieved 2014-20-11, from http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/4847

Silva Júnior, J.; Costa, A.; Azevedo, P.; Costa, R.; Metcalfe, D.; Gonçalves, P.; Braga, A.; Malhi, Y.; Aragão, L.; Meir, P., 2013. Fluxos de CO2 do solo na floresta nacional de Caxiuanã, Pará, durante o experimento ESECAFLOR/LBA. Revista Brasileira de Meteorologia, v. 28, (1), 85-94. https://doi.org/10.1590/S0102-77862013000100009.

Sotta, E.; Meir, P.; Malhi, Y.; Donato Nobre, A.; Hodnett, M.; Grace, J., 2004. Soil CO2 efflux in a tropical forest in the central Amazon. Global Change Biology, v. 10, (5), 601-617. https://doi.org/10.1111/j.1529-8817.2003.00761.x.

Sotta, E.; Veldkamp, E.; Guimarães, B.; Paixão, R.; Ruivo, M..; Almeida, S., 2006. Landscape and climatic controls on spatial and temporal variation in soil CO2 efflux in an Eastern Amazonian Rainforest, Caxiuanã, Brazil. Forest Ecology and Management, v. 237, (1-3), 57-64. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2006.09.027.

Souza, A.; Jardim, M., 2015. Diversidade florística e padrões ecológicos de palmeiras da Área de Proteção Ambiental, Ilha do Combu, Belém, Pará, Brasil. Biota Amazônia, v. 5, (3), 8-13. http://dx.doi.org/10.18561/2179-5746/biotaamazonia.v5n3p8-13.

Souza, E.; Cunha, A., 2010. Climatologia de precipitação no Amapá e mecanismos climáticos de grande escala. In: Cunha, A.C.; Souza, E.B.; Cunha, H.F.A. (Eds.), Tempo, Clima e Recursos Hídricos: Resultados do Projeto REMETAP no Estado do Amapá. IEPA, Macapá, pp. 177-195.

Statsoft, 2011. STATISTICA (data analysis software system), version 7. (Accessed October 15, 2014) at: https://www.statsoft.com/

Tagore, M., 2017. O aumento da demanda do açaí e as alterações sociais, ambientais e econômicas: o caso das várzeas de Abaetetuba, Pará. Dissertação de Mestrado, Núcleo de Meio Ambiente, Universidade Federal do Pará, Belém. Retrieved 2020-20-03, from http://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/9548

Teles, M., 2018. Influência da estrutura da floresta na respiração do solo em diferentes sítios na Amazônia Central. Dissertação de Mestrado, Faculdade de Ciências Agrárias, Universidade Federal do Amazonas, Manaus. Retrieved 2020-10-04, from https://tede.ufam.edu.br/handle/tede/6822

Vezzani, F.; Mielniczuk, J., 2009. Uma visão sobre qualidade do solo. Revista Brasileira de Ciência do Solo, v. 33, (4), 743-755. https://doi.org/10.1590/s0100-06832009000400001.

Vincent, G.; Shahriari, A.; Lucot, E.; Badot, P.; Epron, D., 2006. Spatial and seasonal variations in soil respiration in a temperate deciduous forest with fluctuating water table. Soil Biology and Biochemistry, v. 38, (9), 2527-2535. https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2006.03.009.

Wittmann, F.; Schongart, J.; Brito, J.; Wittmann, A.; Piedade, M.; Parolin, P.; Junk, W.; Guillaumet, J., 2010. Manual of trees from Central Amazonian varzea floodplains. INPA, Manaus, 286 pp.

Worbes, M., 1997. The forest ecosystem of the floodplain. In: Junk, W. (Ed.), The central Amazon floodplain: ecology of a pulsing system. Springer, Cham, v. 126, pp. 223-266. https://doi.org/10.1007/978-3-662-03416-3_11.

World Meteorological Organization (WMO), 2019. Greenhouse gas bulletin: The state of the Greenhouse Gases in the Atmosphere Based on Global observations through 2018, v. 15 (Accessed March 20, 2020) at: https://library.wmo.int/index.php?lvl=notice_display&id=21620#.YF-jlK9KjIU.

Xavier, F.; Maia, S.; Oliveira, T.; Mendonça, E., 2006. Biomassa microbiana e matéria orgânica leve em solos sob sistemas agrícolas orgânico e convencional na Chapada da Ibiapaba-CE. Revista Brasileira de Ciência do Solo, v. 30, (2), 247-258. https://doi.org/10.1590/S0100-06832006000200006.

Zanchi, F.; Rocha, H.; Kruijt, B.; Cardoso, F.; Deus, J.; Aguiar, L., 2003. Medição do efluxo de CO2 do solo: monitoramento com câmaras automáticas sobre floresta e pastagem em Rondônia. In: Claudino-Sales, V.; Tonini, I.; Dantas, E. (Eds.), Anais VI Congresso de Ecologia do Brasil, Fortaleza, pp. 631-632.

Zanchi, F.; Waterloo, M.; Kruijt, B.; Kesselmeier, J.; Luizão, F.; Manzi, A.; Dolman, A., 2012. Soil CO2 efflux in central Amazonia: environmental and methodological effects. Acta Amazonica, v. 42, (2), 173-184. https://doi.org/10.1590/S0044-59672012000200001.

Downloads

Published

2021-08-31

How to Cite

Lira-Guedes, A. C., Leal, G. de A., Fischer, G. R., Aguiar, L. J. G., Melém Júnior, N. J., Baia, A. L. P., & Guedes, M. C. (2021). Carbon emissions in hydromorphic soils from an estuarine floodplain forest in the Amazon River. Revista Brasileira De Ciências Ambientais, 56(3), 413–423. https://doi.org/10.5327/Z21769478941

More articles by the same author(s)