Radiação fotossinteticamente ativa (PAR) e albedo PAR durante a época seca em uma floresta tropical (mata atlântica) em Alagoas.

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1 Radiação fotossinteticamente ativa (PAR) e albedo PAR durante a época seca em uma floresta tropical (mata atlântica) em Alagoas. AURILENE B. SANTOS 1 ; ANTONIO M. D. ANDRADE 3 ; MARCOS A. L. MOURA 2 ; DARLAN M. SCHMIDT 4 1 Graduando(a) em Meteorologia, Instituto de Ciências Atmosféricas ICAT/UFAL. Av. Lourival Melo Mota, s/n, Tabuleiro do Martins - Maceió - AL, CEP: (0xx ). 2 Prof. Doutor, Instituto de Ciências Atmosféricas, ICAT/UFAL, Maceió - AL. 3 Mestrando, ICAT/UFAL, Maceió - AL 4Doutorando, Ciências Climáticas na Universidade Federal do Rio Grande do Norte UFRN Abstract:The Atlantic Forest is a biome characterized by high species diversity and high degree of endemism. The interaction between solar radiation and forest system is of great importance for understanding the processes of plant physiology. It is also essential to the process of photosynthesis by which plants capture the energy and carbon necessary for their metabolic processes. Then, knowing the behavior of PAR albedo and PAR on the forest, it is crucial to understanding the availability of energy for the various processes of this system. This study aims to evaluate, analyze measures and observe the characteristics of the PAR and PAR albedo of a forest outside of rainforest, in an experiment located in a Private Natural Heritage Reserve (PRNP) - Lula Lobo I, located on the Capiata A farm - belonging to the Coruripe Açúcar e Alcool S/A plant, in the Coruripe, Alagoas. This city is situated on the south coast region's environmental Alagoas State (10 00'37"S, 36 17'60''W, 16 m). This study covered the period from November 1, 2009 to April 30, The results show that higher values of PAR occur in the months of November and February, with records of more than 500 W m -2, have the highest rates of between APAR are December and January. In the same months, between HL, APAR received above average of other months studied, while the PAR was reduced in January and April. It appears that during the study period, around noon, the PAR remains almost constant, except in January, while the average time APAR provides a range of 2%. Palavras chave: Fotossíntese, energia e sistema florestal. 1 - Introdução A caracterização da luz nos diversos níveis do dossel das florestas pode ser difícil devido à variabilidade espacial e temporal (ALVALÁ e CORREIA, 2000). No ambiente de floresta a radiação solar ocupa um papel relevante, sendo de fundamental importância nos processos de fotossíntese, aquecimento do ar e superfície e evapotranspiração. A interação existente entre a radiação solar e o sistema florestal reveste-se de grande importância para a compreensão dos processos de fisiologia vegetal, produtividade de biomassa e trocas turbulentas de energia e massa entre a floresta e a atmosfera (MOURA, 2001). A radiação fotossinteticamente ativa (PAR) é a porção da radiação solar global entre os comprimentos de 0,4 a 0,7 μm, que é disponível para a fotossíntese (FINCH et al., 2004). Albedo é a razão entre o fluxo de radiação refletido por uma dada superfície em todas as direções e o fluxo incidente sobre ela (MOURA, 2000). No caso de vegetação de floresta, como a folhagem é agrupada na copa, com picos e depressões organizados nas superfícies dos dosséis, grande quantidade de radiação solar incidente penetra antes de ser refletida (SHUTTLEWORTH et al., 1984).

2 Com base no que foi exposto, o objetivo desse trabalho é avaliar, analisar medidas e observar as características do PAR incidentee albedo PAR acima de uma floresta de mata atlântica. 2 - Materiais e métodos Na realização do presente estudo utilizou-se dados obtidos em um experimento micrometeorológico na Reserva Particular do Patrimônio Natural (RPPN) Lula Lobo I, localizada na fazenda Capiatã A pertencente à usina Coruripe Açúcar e Álcool S/A, no município de Coruripe, Alagoas. Esse município está situado na região ambiental do litoral sul do Estado de Alagoas ( S, W, 16 m). Machado (2003) relata que a área de estudo está inserida na região dos Tabuleiros Costeiros, em terrenos do Grupo Barreiras, onde se desenvolve a Floresta Ombrófila Aberta com transição para Floresta Estacional Semidecidual, subsistindo em fragmentos florestais nos tabuleiros, encostas de grande declividade e poucas áreas de várzea. Santos e Frizzone (2006) constataram que a temperatura média anual é de 25,1ºC, sendo fevereiro o mês mais quente. Os valores anuais da umidade relativa do ar são elevados, com médias de aproximadamente 76,5 %. A caracterização anual do vento apresenta média de 2,0 m s -1, com variações entre 1,7 m s -1 (março) e 2,5 m s -1 (janeiro). Sendo que as direções predominantes são de nordeste (outubro a março) e sudeste (abril a setembro) (MACHADO, 2003). As medições foram realizadas a cada 20 de segundos e suas médias armazenadas a cada 10 minutos em módulos de memória. Para medir a Radiação Fotossinteticamente Ativa (PAR) e albedo da Radiação Fotossinteticamente Ativa (APAR) foram utilizados piranômetros PAR LITE (Kipp & Zone) e Quantum Sensor (Campbell Scientific Inc.), respectivamente, instalados no topo da torre a 26 metros de altura. A partir da obtenção dos dados meteorológicos medidos nessa área e utilização da metodologia adequada, foi feitais uma avaliação comparativa das médias horárias e diárias, dentro dos valores compreendidos entre 06 hs e 18 hs (hora local), no período de 1 de novembro de 2009 a 30 de abril Em seguida foram confeccionados gráficos com o recurso computacional adequado, após a filtragem com os critérios estabelecidos. 3 - Resultados e discussão A interação existente entre a radiação solar e o sistema florestal reveste-se de grande importância para a compreensão dos processos de fisiologia vegetal, fenômenos físicos e fisiológicos. Ela também é essencial para o processo de fotossíntese, pelo qual a planta captura a energia e o carbono necessário para os seus processos metabólicos. Além de ser de extrema importância para o desenvolvimento da vida na Terra, pois, em geral, os ecossistemas transformam a radiação proveniente do Sol em outras formas de energia para o seu desenvolvimento. As médias mensais de PAR variaram de 316,6 W m -2 a 427,3 W m -2 no período de estudo. Valores de PAR encontrados por Senna et al. (2005), em uma floresta tropical úmida (Santarém PA), variavam entre 137,6 W m -2 e 182,8 W m -2. Apurou-se que o ciclo médio horário mensal de PAR apresenta homogeneidade nas primeiras horas da manhã (Figura 1a). Nos horários próximos ao meio dia (10 às 13 HL), mais especificamente no fim de janeiro até o inicio de março, notam-se médias superiores a 500 W m -2. Isso se explica, devido à incidência da radiação solar, nesse período para essa região, ser mais perpendicular provocando a chegada de mais energia (período em que o Sol encontra-se no Hemisfério Sul). Após às 15 HL, o PAR apresentou redução de seus valores, os quais foram inferiores a 300 W m -2.Isso por que, o caminho ótico a ser percorrido pelos

3 raios solares provoca redução na quantidade de radiação que chega a superfície por conta de maior atenuação pela atmosfera. Nota-se que em novembro e fevereiro ocorrem maiores PAR, possivelmente porque nesse mês, climatologicamente considerado como período seco, não houve a influência significativa da cobertura de nuvens, além de ser o período em que o sol se encontra no zênite local. Já entre dezembro e janeiro apresentam uma redução de incidência do PAR, ao contrário dos meses de novembro e fevereiro, isso foi ocasionado pela presença de nebulosidade. Isso também pôde ser observado no mês de abril, período que inicia a quadra chuvosa na região. De uma maneira geral a média horária do albedo da radiação fotossinteticamente ativa (APAR) apresentou maior à tarde (Figura 1b). Nas primeiras horas do dia observa-se um pequeno aumento de APAR em torno de 1%. Já ao longo do dia manteve-se praticamente constante. Isso pode ser explicado pela maior rugosidade do dossel, que por sua vez, causa múltiplo espalhamento aprisionando a radiação em todos os ângulos zenitais (CORREIA, 2000) o que, também, pode ser visualizado no final do dia. Verifica-se que nos meses de dezembro e janeiro, entre 08 e 16 HL, o APAR obteve média acima dos demais meses estudados, permanecendo-se quase que constante, o que segundo Moura et al. (1999), ocorre porque a assimetria da curva do albedo para floresta não tem relação com o ângulo zenital e sim com a nebulosidade e a geometria da copa, bem como com o tipo de planta. Averigua-se também que nesse período foram observados picos máximos em torno de 2,9%. A partir de fevereiro nota-se uma redução no APAR, onde os maiores índices se encontram entre HL, em torno de 2%, e apresentando uma leve redução após às 13 até às 15 HL.

4 17 (a) 17 (b) Hora Local Hora Local Meses Figura 1- Ciclo médio horário da radiação fotossinteticamente ativa (PAR) (W m -2 ) (a), albedo da radiação fotossinteticamente ativa (APAR) (%) (b), no período de 01 de novembro de 2009 a 30 de abril de Conclusão Meses Em análise aos valores médios horários mensais da radiação fotossinteticamente ativa (PAR) e ao albedo PAR, pôde-se perceber que no geral comportam-se da seguinte maneira: O PAR máximo encontra-se no mês de fevereiro, com registros superiores a 500 W m -2, isso prova que o PAR se relaciona diretamente com a radiação solar global; Já os maiores índices de APAR ocorrem entre dezembro e janeiro, com médias mensais de 2,7% e 2,4%, respectivamente; Verifica-se que ao longo do período estudado, próximo ao meio dia, o PAR permanece quase que constante, exceto no mês de janeiro e no início de período chuvoso, enquanto que o APAR médio horário apresenta uma variação de 2%. Agradecimentos: Gostaríamos de expressar nosso agradecimento ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico CNPq e a usina Coruripe de Açúcar e Álcool S/A.

5 5 - Referencias bibliográficas ALVALÁ, R. C. S.; CORREIA, F. W. S. Relação entre a radiação fotossinteticamente ativa e a irradiância de onda curta em área de policultivo na Amazônia. Anais: XI Congresso Brasileiro de Meteorologia. Rio de Janeiro RJ CORREIA, F.W.S. Estudo do balanço de radiação em área de policultivo na Amazônia. 137p. (INPE-8176-TDI/758). Dissertação (Mestrado em Meteorologia) Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais, São José dos Campos, FINCH, D. A.; BAILEY, W. G.; McARTHUR, L. J. B.; NASITWITWI, M. Photosynthetically active radiation regimes in a southern African savanna environment. Agricultural and Forest Meteorology, v. 122, n. 3-4, p , MACHADO, M. A. B. L. Florística e fitossociologia do estrato arbóreo de fragmentos de mata atlântica da usina Coruripe Estado de Alagoas. Dissertação (Mestrado em Agronomia). Universidade Federal de Alagoas UFAL. 100p, MOURA, M.A.L.; LYRA, R.F.F.; BENINCASA, M.; SOUSA, J.L.; NASCIMENTO FILHO, M.F. Variação do albedo em áreas de florestas e pastagem na Amazônia. Revista Brasileira de Agrometeorologia, v.7, n.2, p , MOURA, M. A. L. Balanço de Radiação à superfície e fluxo de calor no solo em áreas de floresta nativa e pastagem no Oeste da Amazônia brasileira. Botucatu, p. Tese (Doutorado em Agronomia). Faculdade de Ciências Agronômicas da UNESP. MOURA, R. G. Estudos das radiações solar e terrestre acima e dentro de uma floresta tropical úmida. Dissertação (Mestrado em Meteorologia). Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais - INPE. São José dos Campos. 146p, SANTOS, M. A. L.; FRIZZONE, J. A. Irrigação suplementar da cana-de-açúcar (Saccharum ssp) colhida no mês de janeiro: um modelo de análise de decisão para o litoral sul do Estado de Alagoas. Irriga, Botucatu, v. 11, n. 3, p , SENNA, M. C. A.; COSTA, M. H.; SHIMABUKURO, Y. E.. Fraction of photosynthetically active radiation absorbed by Amazon tropical forest: A comparison of field measurements, modeling, and remote sensing. Journal of Geophysical Research. v. 110, n. G01008, p. 1-8, doi: /2004jg SHUTTLEWORTH, W. J; GASH, J. H.; LLOYD, C. R.; MOORE, C. J.; ROBERTS, J.; MARQUES FILHO, A.O.; FISCH, G.; SILVA FILHO, V. P.; RIBEIRO, M. N. G.; MOLION, L. C. B.; SÁ, L. D. A.; NOBRE, C. A.; CABRAL, O. M. R.; PATEL, S. R.; MORAES, J. C. Observations of radiation exchange above and below Amazonian forest. Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society, London, v.97, p , 1971.

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