Características físico-químicas da matéria orgânica e potencial de emissão de C-CO2 em solos da Antártica Marítima

Abstract

As regiões polares constituem um dos mais importantes reservatórios de carbono (C) do planeta. O monitoramento do estoque de C destes solos num contexto de mudança climática global pode indicar eventuais efeitos de alterações climáticas sobre o ambiente terrestre. Assim é necessário o entendimento dos processos de alteração da matéria orgânica (MO), do conteúdo de carbono orgânico total (COT) incorporado ao solo e da taxa de mineralização, assim como a determinação do potencial redox e das características químicas da matéria orgânica que influenciam nestes processos. Assim, o presente trabalho teve como objetivo avaliar a influência do potencial redox e das características químicas das substâncias húmicas (SH) sobre o processo de mineralização da MO de solos da Antártica Marítima. Para isso foram utilizados cinco solos da Península Keller, Ilha Rei George. Avaliou-se o teor de carbono orgânico total (COT), carbono oxidável e nitrogênio total (NT), e os compartimentos da MO. Extraíram-se, quantificaram-se e caracterizaram-se as SH. Realizou-se um experimento in situ, durante dois verões, buscando avaliar as emissões de C-CO2 em relação à variação de temperatura. A MO dos solos antárticos estudados encontra-se em baixo estado de decomposição e reduzida atividade microbiana, resultando em baixos valores para os estoques de C destes solos. As SH destes solos possuem maior caráter alifático, menor conteúdo de grupos fenólicos, menor acidez total e menores potenciais padrão formal de eletrodo (FEº H), quando comparado a SH de solos de outras regiões do planeta, sugerindo que estes apresentam maior tendência a serem oxidados. A emissão de C-CO2 apresentou relação exponencial significativa (p<0,05) com a temperatura para os solos estudados. A sensibilidade de emissão de CCO2 com relação à temperatura apresentou correlação significativa com o grau de humificação, conteúdo de grupos fenólicos e atividade da microbiota. Os valores médios de Q10 não nos locais estudados, contudo foram maiores que os observados por vários autores, podendo estimar um elevado aumento na emissão de C-CO2 com aumento da temperatura.

Polar regions are one of the most important reservoirs of carbon (C) of the planet. Monitoring of soil carbon storage in a changing global climate context may indicate possible effects of climate change on the terrestrial environment. So, it is necessary to understand the processes of changes in soil organic matter (SOM), the contents of total organic carbon (TOC) into the soil and the mineralization rate and the determination of redox potential and chemical characteristics of organic matter that influence these processes. The present study aimed to evaluate the influence of redox potential and chemical characteristics of humic substances (HS) on the process of mineralization of SOM of Antarctic. For this, were used five soils of Keller Peninsula, King George Island. Were evaluated the content of total organic carbon (TOC), oxidizable C fractions, total nitrogen (TN) and compartments of SOM. Were extracted, quantified and characterized in the HS. Were conducted an experiment in situ during two summers in order to evaluate the emissions of C-CO2 in relation to temperature variation. SOM of Antarctic presented low state of decomposition and reduced microbial activity, resulting in low values for carbon storage of these soils. HS of these soils have greater aliphatic character, low content of phenolic groups, lower acidity and less formal standard potential of electrode (FEº H), when compared to HS of soils from other regions of the planet, suggesting that they are more likely to be oxidized. The emission of C-CO2 showed significant exponential relationship (p <0.05) with temperature for studied soils. The sensitivity of the emission of C-CO2 in relation to temperature correlated significantly with the degree of humification, content of phenolic groups and activity of the microorganisms. Values of Q10 didn t differ, however, were higher than those observed values by several authors, and may predict a sharp increase in the emission of C-CO2 with increasing temperature.