XII Congresso Brasileiro de Meteorologia, Foz de Iguaçu-PR, 2002

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1 XII Congresso Brasileiro de Meteorologia, Foz de Iguaçu-PR, 22 VARIAÇÃO HORÁRIA DE CONCENTRAÇÃO E FLUXOS DE DIÓXIDO DE CARBONO NO MANGUEZAL: UM ESTUDO DE CASO Vanda Mª.Sales de Andrade, Antonio Carlos Lola da Costa, José Maria Nogueira da Costa, Yadvinder Malhi, Universidade Federal do Pará, Rua Augusto Corrêa n 01, Bairro Guamá Belém _PA CEP: vanda7@yahoo.com ABSTRACT An understanding on the quantification of the CO 2 fluxes, in mangrove ecosystems will allow the evaluation of the interactions between this vegetation and the atmosphere and it will also contribute to the analysis of the impact of future climatic changes in this mangrove environment. The mangroves are very productive systems, for they offer vital space for numerous species of fish, mollusks and crabs. The objective of this work is to quantify the hourly variation of the carbon dioxide concentration of mangroves ecosystem. The predominant concentration of CO 2 in the period of studey was 385 ppm, with a variation between ppm to 405 ppm. The fluxes of carbon dioxides varied between 12,0 µ mol/m2.s and -25,74 µmol/m2.s, the positive fluxes from the end of the afternoon to the first hours of the day it is the liberation of carbon for the system soil-plant atmosphere while the negative fluxes represent the absorption of the CO 2 for the vegetation, reaching its maximum about noon. 1. INTRODUÇÃO Com a revolução industrial, mudanças no uso da terra e substituição da vegetação nativa por culturas agrícolas, o dióxido de carbono, CO 2, conhecido como o mais importante dos gases que absorvem a radiação infravermelha, o chamado gás de efeito estufa, tem aumentado a sua concentração na troposfera, podendo ocasionar mudanças significativas de longa duração (Costa,R.,20). Uma maior compreensão sobre a quantificação do CO 2, em ecossistemas de manguezais, permitirá uma melhor avaliação das interações entre a vegetação e a atmosfera, possibilitando também o exame do impacto de futuras mudanças climáticas nesses ecossistemas. Os manguezais são sistemas muito produtivos, por oferecerem espaço vital para numerosas espécies de peixes, moluscos e caranguejos, apresentando alto rendimento pesqueiro e representando assim, a base de subsistência para grande parte da população local. São ainda relativamente poucos os trabalhos realizados sobre fluxos de CO 2 nas florestas tropicais úmidas da Amazônia (Fan et al., 1990; Fitzjarrald et al., 1990; Grace et al., 1995; Malhi et al., 1998), porém, são praticamente inexistentes quaisquer informações sobre esses fluxos em ecossistemas de manguezal. 2. MATERIAS E MÉTODOS Este trabalho foi desenvolvido em uma área de manguezal natural, localizada a 28 km da sede do município de Bragança-PA, com acesso pela rodovia que liga a cidade de Bragança a vila de Ajuruteua. A torre micrometeorológica está localizada a 1km das margens desta rodovia, e aproximadamente a 3 metros das margens do Furo Grande. Sua latitude é de S e Longitude W. Essa área de manguezal compreende uma faixa de aproximadamente 1 km² na costa litorânea paraense. Foi utilizado o método de covariância dos vórtices turbulentos, cujo sistema utiliza um anemômetro sônico de três eixos (Gill Solent A12R3, Solent, UK), para medições instantâneas dos componentes da velocidade do vento; um analisador de gás infravermelho (LI-COR 6262, Li-COR, Nebraska, USA) para medir as concentrações de CO 2 e vapor d água, utilizados nos cálculos dos fluxos. Os dados brutos com extensão SLT foram rodados pelo programa Edire. As observações meteorológicas foram obtidas a partir de uma estação meteorológica automática (Campbell, modelo CRX,) instalada no topo de uma torre micrometeorológica de 27 m de altura, em uma área de manguezal natural, no município de Bragança, Nordeste do Estado do Pará. Os dados utilizados referem-se a um período de dois dias do mês janeiro de RESULTADOS E DISCUSSÕES 2681

2 XII Congresso Brasileiro de Meteorologia, Foz de Iguaçu-PR, 22 A Figura 01 mostra o comportamento da concentração de dióxido de carbono para o dia dois de janeiro de 21, onde os valores extremos variaram entre e 387,4 ppm. O comportamento da concentração de CO 2 caracterizou-se pela ocorrência de dois picos, às 6: e 14: h. Como era de se esperar as maiores concentrações foram observadas durante o período noturno, devido à contribuição da respiração. 4 0: 2: 4: 6: 8: : 12: 14: 16: 18: 20: 22: Figura 01- Variação horária da concentração de dióxido de carbono no dia dois de janeiro de 21 no manguezal natural. A Figura 02 mostra a variação da concentração de dióxido de carbono para o dia três de janeiro de 21. A concentração de dióxido de carbono variou de 371,0 a 404,9 ppm. A variação do dióxido de carbono apresentou um comportamento distinto do observado no dia anterior, com dois picos no mesmo período, seguido de um decréscimo abrupto até atingir um mínimo em torno de : h. 4 0: 2: 4: 6: 8: : 12: 14: 16: 18: 20: 22: Figura 02- Variação horária da concentração de dióxido de carbono no dia três de janeiro de 21 no manguezal natural. A Figura 03, mostra o comportamento da concentração de dióxido de carbono com a precipitação no dia dois, em que não houve chuva. Observou-se nesse dia uma pequena variação nas concentrações de CO 2 durante o dia O2(ppm) 4 RP(mm)

3 XII Congresso Brasileiro de Meteorologia, Foz de Iguaçu-PR, 22 Figura 03- Variação horária da concentração de dióxido de carbono e da precipitação pluvial para o dia dois de janeiro de 21 no manguezal natural PRP(mm) 0 0: 2: 4: 6: 8: : 12: 14: 16: 18: 20: 22: PRP Figura 04 - Variação horária da concentração de dióxido de carbono e da precipitação pluvial para o dia três de janeiro de 21 no manguezal natural. Na Figura 04 observou-se que a concentração de carbono apresentou duas alterações no seu comportamento: Em comparação com a precipitação desse dia, observou-se que essas alterações ocorreram no horário de ocorrência da chuva que foi de 5: à 8: tendo um valor máximo de mm às 6: horas, na qual a concentração diminuiu com o aumento da precipitação após o término da chuva a concentração permaneceu com valores mais baixos que a média do período estudado. As Figuras 06 e 07 mostram a variação da concentração de dióxido de carbono simultaneamente com a pressão atmosférica, para os dias dois e três.no dia dois nota-se que a concentração de CO 2 aumenta com a diminuição da pressão, ou seja, existe uma relação inversamente proporcional entre essas variáveis. Em ambos os dias, o comportamento da pressão atmosférica e a concentração de dióxido de carbono apresentaram tendências semelhantes, embora a amplitude do dia três tenha sido bem mais acentuada Pa(hPa) 2683

4 XII Congresso Brasileiro de Meteorologia, Foz de Iguaçu-PR, 22 Figura 06 - Variação horária da concentração de dióxido de carbono e pressão atmosférica para o dia dois de janeiro de 21 no manguezal natural Pa(hPa) Figura 07. Variação horária da concentração de dióxido de carbono e pressão atmosférica para o dia três de janeiro de 21 no manguezal natural A Figuras 08 mostra a variação do fluxo de dióxido de carbono, tendo-se observado uma variação entre 12,0 µ mol/m 2.s e 25,74 µ mol/m 2.s. Os fluxos positivos ocorrem a partir do final da tarde até às primeiras horas do dia, indicando a liberação de dióxido de carbono pelo sistema solo planta, enquanto a ocorrência de fluxos negativos no período diurno, a partir das 7: h mostra a absorção do CO 2 pela vegetação, alcançando seu pico por volta do meio dia : 2: 4: 6: 8: : 12: 14: 16: 18: 20: 22: Pa (mmol/m²s)

5 XII Congresso Brasileiro de Meteorologia, Foz de Iguaçu-PR, 22 Figura 08 - Variação horária do fluxo de dióxido de carbono para os dias dois e três de janeiro de 21 no manguezal natural 4. CONCLUSÃO Pelas análises preliminares pode-se concluir que a concentração do carbono apresentou uma forte variação com os elementos meteorológicos estudados. A concentração de dióxido de carbono apresentou um crescimento considerável no período noturno, enquanto que o fluxo de dióxido de carbono ocorre no sentido atmosfera manguezal, no período diurno enquanto o sentido é oposto no período noturno. 5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS COSTA,R.F., Fluxos de Dióxido de Carbono em uma Área de Floresta na Amazônia Central- Dissertação de Mestrado, ESALQ,20-SP FAN, S.M., S.C. WOFSY, P.S. BAKWIN, D.J.JACOB and D.R. FITZJARRALD, Atmosphere biosphere exchange of CO 2 and O 3 in the central Amazon forest. J. Geophys. Res., 95D, FITZJARRALD, D.R., K.E. MOORE, O.M.R. CABRAL, J. SCOLAR, A.O. MANZI and L.D. A. Sá., Daytime turbulent exchange between the Amazon forest and the atmosphere. J. Geophys. Res., 95D, GRACE, J., J. LLYD, J. MCINTYRE, A. MIRANDA, P. MEIR, H. MIRANDA, J. MONCRIEFF, J.B. MASSHEDER, I. WRIGHT, and J. GASH, Fluxes of carbon dioxide and water vapor over an undisturbed tropical rain forest in south-west Amazonia. Global Change Biology v.1,1-12. MALHI, Y., NOBRE,A D., J GRACE; KRUIJT, B.,. PEREIRA, M.G.P., CULF, A.,Culf., and SCOTT, S., Carbon dioxide transfer over a central Amazonian rain forest. J. Geophys. Res., D24, MONCRIEFF, J.B, MASSHEDER,J.M., BRUIN, H., ELBERS., FRIBORG,J., HEUSINKVELD,B., KABAT, P., SCOTT, S., SOEGAARD, H and VERHOEF, A., (1997). A system to measure surface fluxes of momentum, sensible heat, water vapour and carbon dioxide. J. Hydrol. p