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Tipo: Tese
Título: Análise sazonal dos fluxos de CO 2 , energia e vapor d’água sobre um ecossistema de caatinga preservada em um ano seco em Petrolina-PE
Seasonal analysis of CO 2 fluxes, energy and water vapor over a Caatinga ecosystem preserved in a dry year in Petrolina-PE
Autor(es): Souza, Luciana Sandra Bastos
Abstract: Objetivou-se com este trabalho analisar o comportamento sazonal dos fluxos de carbono, energia e água, e dos padrões diurnos das trocas gasosas de espécies ocorrentes em uma área de Caatinga preservada. O experimento foi conduzido na Embrapa Semiárido (9,05o S; 40,19o W; 350m), no município de Petrolina, PE, durante o ano de 2012, que foi caracterizado climaticamente pela ocorrência de longo período de estiagem, quando choveu apenas 92 mm. Os fluxos de carbono, energia e água foram medidos usando o sistema Covariância dos vórtices turbulentos acoplado a uma torre micrometeorológica de 16 metros. Ao longo do tempo foram feitas medições do conteúdo de água no solo e do nível de cobertura do solo (NCS), bem como campanhas para determinação da variação diurna das trocas gasosas (fotossíntese, transpiração e condutância estomática) de cinco espécies de maior ocorrência na área experimental (Poincianella microphylla (Mart. ex G. Don) L. P. Queiroz, Croton conduplicatus Kunth, Bauhinia cheilantha (Bong.) Steud., Manihot pseudoglaziovii (Pax & Hoffman), Commiphora leptophloeos (Mart.) Gillett). As campanhas foram realizadas em quatro datas, com diferentes disponibilidades hídricas, em intervalo de medições de 2 horas. A partir dos dados experimentais foi determinado o balanço de radiação e os fluxos de CO 2 (NEE), calor latente (LE), calor sensível (H) e de calor no solo, em escala sazonal e em dias específicos (a depender do NCS e das condições de nebulosidade), bem como as frações da radiação fotossinteticamente ativa absorvida e interceptada. A interação entre a atmosfera e a vegetação na troca de vapor d’água foi realizada por meio do fator de desacoplamento (Ω), da resistência da superfície e aerodinâmica. Os valores de LE foram integrados para a obtenção da evapotranspiração real diária. Os dados do NEE foi particionado por meio da aplicação de modelos matemáticos para a determinação da produtividade primária bruta e da respiração do ecossistema. Os resultados revelaram que a sazonalidade da disponibilidade de água durante o ano de 2012 influenciou o padrão dos balanços de radiação e de energia, maximizando a relação H/Rn (~ 77%) (em que, Rn é o saldo de radiação). Assim, a evapotranspiração sob condições de seca intensa foi dependente do déficit de pressão de vapor e do controle da superfície, demonstrando um forte acoplamento da vegetação com atmosfera (Ω ~ 0,04). Todavia, essa interação variou em resposta ao progresso da deficiência hídrica após os eventos de chuva, quando a eficiência de uso da água das espécies foi otimizada, mesmo com a intensa redução da assimilação de dióxido de carbono. As espécies P. microphylla, C. conduplicatus, B. cheilantha, e M. pseudoglaziovii apresentaram maior otimização do uso da água em função do horário do dia e das condições sazonais de disponibilidade hídrica. O ecossistema de Caatinga preservada atuou durante um ano climaticamente seco como uma fonte de carbono para a atmosfera, com uma emissão igual a 468,18 gC m -2 ano -1
The objective of this study was to analyze the seasonal behavior of the carbon, energy and water fluxes, and the diurnal patterns of gas exchange of species occurring in an area of Caatinga preserved. The experiment was conducted at Embrapa Semi-Arid (9,05o S; 40,19o W; 350m), in the city of Petrolina, PE, during the year 2012, which was characterized by the occurrence of climatically long period of drought, when rained only 92 mm. Fluxes of carbon, energy and water were measured using the Covariância dos vórtices turbulentos system coupled with a micrometeorological tower of 16 meters. Over time measurements of water content in soil and the coverage index (CI) were made, as well as campaigns to determine the diurnal variation of gas exchange (photosynthesis, transpiration and stomatal conductance) of the five most common species in the experimental area (Poincianella microphylla (Mart. ex G. Don) LP Queiroz, Croton conduplicatus Kunth, Bauhinia cheilantha (Bong.) Steud., Manihot pseudoglaziovii (Pax & Hoffman), Commiphora leptophloeos (Mart.) Gillett). The campaigns were conducted in four different dates with different water availability in the range of measurements of two hours. From the experimental data we determined the radiation balance and CO 2 fluxes (NEE), latent heat (LE), sensible heat (H) and soil heat in seasonal scale and on specific days (depending on IC and of cloudy conditions), as well as the fractions of photosynthetically active radiation absorbed and intercepted. The interaction between the atmosphere and the vegetation in the exchange of water vapor was performed by means of the decoupling factor (Ω) of the surface resistance and aerodynamics. LE values were integrated to obtain the daily evapotranspiration. The data was partitioned NEE through the application of mathematical models for determination of the gross primary productivity and respiration of the ecosystem. The results revealed that the seasonality of water availability during the year 2012 influenced the pattern of the radiation balance and energy, maximizing H / Rn ratio (~ 77%) (where, Rn is the net radiation). Thus, evapotranspiration under conditions of severe drought was dependent on the vapor pressure and the surface control deficit, demonstrating a strong coupling of the vegetation with the atmosphere (~ 0.04 Ω). However, this interaction varied in response to the progress of water stress after rain events, when the efficiency of water use species was optimized, even with the intense reduction of the assimilation of carbon dioxide. The species P. microphylla, C. conduplicatus, cheilantha B. and M. pseudoglaziovii showed greater optimization of water use as a function of time of day and seasonal water availability conditions. The Caatinga ecosystem preserved acted during a climatically dry year as a source of carbon to the atmosphere, with an emission equal to 468.18 gC m -2 year -1 .
Palavras-chave: Caatinga - Nordeste - Brasil
Vegetação - Dióxido de carbono
Vegetação - Vapor d'água
CNPq: Agronomia
Editor: Universidade Federal de Viçosa
Citação: SOUZA, Luciana Sandra Bastos. Análise sazonal dos fluxos de CO 2 , energia e vapor d’água sobre um ecossistema de caatinga preservada em um ano seco em Petrolina-PE. 2014. 89 f. Tese (Doutorado em Meteorologia Agrícola) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa. 2014.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.locus.ufv.br/handle/123456789/7313
Data do documento: 21-Nov-2014
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