Equipe: Alex Krusche, Reynaldo Victoria (CENA-USP); Jeffrey Richey (UW, EUA); Hilandia Brandão (INPA, AM); Maria E. Sales &

José da Silva (MPEG); Ivan de Lima (EMBRAPA Pantanal); Cleber Salimon (UFAC); Alan da Cunha (UFAM); Beatriz Gomes

(UNIR); Kelli Munhoz (UEMG); Christopher Neill & Linda Deegan (MBL, EUA); Humberto da Rocha (IAG-USP); Mark Johnson

(UBC, Canada); Sonia Dias (IG–USP); Laurent Barbiero (IRD, France) & Ma Victoria R. Ballester, (CENA-USP);

“THE ROLE OF RIVERS ON THE REGIONAL CARBON

CYCLE: Amazonia”

FAPESP Proc. Núm.: 2008/58089-9

vicky@cena.usp.br

1a Reunião de Avaliação do Programa FAPESP de Mudanças Climáticas

Globais

Bragança Paulista, 27 a 29 de novembro de 2013

1981 - 1998 1999 – 2007 2008 – atual

• Maior floresta tropical contínua do

mundo

• elevada diversidade

• Ocupação acelerada nas últimas 4

décadas: extensas mudanças no

uso do solo

AMAZÔNIA

Fonte: NASA

• 1/6 da água doce da Terra, Q = 209,000 m3s-1

• Drena 6.11 milhões de km² (ANA, 2013), 6.992 km de

extensão (INPE, 2008)

• Profundiade máxima: 65 metros em Óbidos

• Largura máxima: 24 km na boca com 30 m de

profundiade

• Planícies de inundação: 100 a 300,000 km2

A bacia de drenagem do rio Amzonas: dimensões continentais

tem um papel importante na determinação do ciclo

fluvial do carbono do mundo

Objetivo geral: descrever a biogeoquímica fluvial da Amazonia

e seu papel nos ciclos regional e global de c para prever as

possíveis respostas às mudanças climáticas

Adquisiçãode dados de longa duração em 11 bases e 20 sítios amostrais extensivo

(Rede Beija-Rio), distribuídos na bacia Amazônica

Local da instalação

da torre do eddy

Local da instalação

da torre do eddy

Conjuntos de amostragem e

análises em campo

Protocolo + cursos de

trainamento decurata duração

na várias técnicas

Campanhas intensivas usando avanços tecnológicos

recentes e testes laboratoriais para monitorar os

padrões diurnos em todos os pontos da rede, pelo

menos uama vez em cada período representativo da

hidrógrafa

6

• Surpreendentemente, independentemente

da escala ou das caracteríticas da bacia

hidrográfica, a distribuição de espécies

biogénicas apresenta o mesmo padrão

sazonal, intimanete ligada à hidrógrafa

• Extremamente importantante para

desenvolver modelos adequados para

descrever o ciclo do c nesses sistemas: um

padrão sazonal comum ligado à hidrógrafa

pode simplifcar o escalonamento

O que controla a biogeoquímica, e em última

instância o destino, do carbono nestes ecossistemas

Sete rios representativos da rede fluvial (de 4ta a 9na

ordem) e da planície de inundação: Negro, Solimões,

Teles Pires, Cristalino, Araguaia, Javaés e Caxiuanã

Série histórica de 5 anos de medidadas do fluxo de

CO2 em rios amazônicos

• Período: janeiro de 2006 a dezembro de 2010

• Amostragens: 389 campanhas abrangendo todas as

fases da hidrógrafa

• Medidas:

• Fluxos de CO2 e velocidades de transferência de gás

(k) com câmaras flutuantes, sitemas de equilibração e

irga

• pCO2 medida simultaneamente em headspace

seguido por análise por cromatografia gasosa.

Média mesal de descarga de 2006 a 2010

(fonte: ANA). NG, Negro River); SO, Solimões;

TP, Teles Pires; AR, Araguaia; CX, Caxiuanã

8

Grupo I- drenam terras baixas muito

inteperizadas com elevados níveis de MOD

lixiviada de baxios e solos arrenosos com

baixas concentrações de CID e valores de pH;

Estes rios podem ser separados em 3 grupos

em termos de suas águas:

Solimões

Grupo II- drenam o escudo brasileio (Cristalino,

Teles Pires, Araguaia e Javaés), com baixo teores

de sedimentos e MO, concentrações

intermediárias de CID e pH ~ da neutralidade

Grupo III- transportam grande

quantidade de sedimentos dos

Andes, tem elevadas

concentrações de CID pH ~ da

neutralidade

Negro, Cristalino e

Caxiuanã

Teles Pires, Javaés

chambers measurements (2006 – 2010). Positive

values: CO2 efflux to the atmosphere, negative

values: influx of CO2 from the atmosphere into the

river

Ciclo sazonal dos fluxo de CO2

Fluxos de CO2 na interfce água-ar nas águas altas e

baixas nos rios estudados: Variabilidade elevada entre

os rios e as fases da hidrógrafa, com uma Faixa

observada variando entre:

- 0,8 a 15,3 mmol CO2 m-2 s-1

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

9000

Ris

ing

Hig

h

Falli

ng

Low

Ris

ing

Hig

h

Falli

ng

Low

Ris

ing

Hig

h

Falli

ng

Low

Ris

ing

Hig

h

Falli

ng

Low

Ris

ing

Hig

h

Falli

ng

Low

2006 2007 2008 2009 2010

pC

O2

(at

m)

Solimões

Caxiuanã

Negro

Araguaia

Javaés

Teles Pires

Cristalino

ATM

Median of pCO2 at each hydrography stage. The horizontal line represents

atmospheric pCO2 and blue bars highlight values at high water.

padrões com sazonalidade marcada:

fluxos significativamente maiores

durante águas altas.

5.0

5.5

6.0

6.5

7.0

7.5

8.0

8.5

A-0

4

A-0

4

N-0

4

F-0

5

M-0

5

S-0

5

D-0

5

M-0

6

J-0

6

O-0

6

J-0

7

A-0

7

A-0

7

N-0

7

F-0

8

J-0

8

S-0

8

D-0

8

M-0

9

J-0

9

O-0

9

J-1

0

pH

200

300

400

500

600

700

800

900

co

ta (

cm

)

3

4

5

6

7

8

9

A-0

4

A-0

4

N-0

4

F-0

5

M-0

5

S-0

5

D-0

5

M-0

6

J-0

6

O-0

6

J-0

7

A-0

7

A-0

7

N-0

7

F-0

8

J-0

8

S-0

8

D-0

8

M-0

9

J-0

9

O-0

9

J-1

0

O2 (

mg

L-1

)

200

300

400

500

600

700

800

900

co

ta (

cm

)

0

1

2

3

4

5

6

7

A-0

4

A-0

4

N-0

4

F-0

5

M-0

5

S-0

5

D-0

5

M-0

6

J-0

6

O-0

6

J-0

7

A-0

7

A-0

7

N-0

7

F-0

8

J-0

8

S-0

8

D-0

8

M-0

9

J-0

9

O-0

9

J-1

0

CO

D (

mg

L-1

)

200

300

400

500

600

700

800

900

co

ta (

cm

)

c)

b)

a)

• Outros parâmetros como COD, pH e

OD, também apresentaram uma

sazonalidade associada à

hidrógrafa a qual é consistente ao

longo de todos os sistemas fluviais

• COD: também é mais elevado

durante as águas altas

• OD e pH são mais baixos durante as

águas altas

Estimated riverine pCO2

based on a regression

model

Águas altas

Águas baixas

Comparando nossos resultados do início da década com

os atuais :

•canal principale na planície: valores semelhantes

• Mas muito maiores nos tributários e especialmente os

menores

papel dos rios no ciclo regional do carbono

2013 2002

Mainstem channel 12.6 14.0

Mainstem floodplain 36.7 44.0

Tributaries (channel + floodplain) 215.4 108.9

Streams (< 100 m wide) 239.9 54.3

Total 504.7 221.3

Total C from CO2 efflux (Tg yr-1)

papel dos rios no ciclo regional do carbono

• Fluxo de CO2 atual: 0.8 Pg C ano-1 para os rios à montante de Óbidos,

que cobre ~. 70% da bacia Amazônica,

• Este valor, que não inclui os 0.1 Pg ano-1 que evadem de rios de primeira

ordem (Jonhnson et al., 2008)

• é 60% mais elevado que nossas estimativas anteriosres

• Em média , no quadrante central avaliado em, os fluxos evasivos foram

1880 ± 340 g C m-2 yr-1, mais do que o dobro do valor de 830 ± 240 g

C m-2 ano-1 estimatedo

Artigos: 30

Capítulos de livros: 07

Dissetações e Teses :10

13