Atividade biológica e estoque de carbono do solo

Transcrição

1 Atividade biológica e estoque de carbono do solo Gisele S. de Brito Doutorado em Ecologia Orientadora: Dra. Vânia Regina Pivello Universidade de São Paulo

2 Elementos e compostos químicos; Elementos nutrientes: essenciais para o crescimento dos organismos vivos; Fluxo da matéria química; Pools de armazenamento. Atmosfera Solo Água Organismos Vivos Rocha Matriz

3 Exemplos: CO 2 Atmosfera Fotossíntese C orgânico Plantas N 2 Atmosfera Bactérias Solo NH 4 Água do Solo Os nutrientes podem ser usados e reciclados repetidamente.

4 CO 2 CO2 Atmosfera Respiração Sistema Pastejador Sistema Decompositor Plantas Matéria Orgânica Morta Decomposição Rocha Matriz Nutrientes inorgânicos Solo

5 Fertilidade do solo; Serviços ecossistêmicos: alimento, fibras, combustível etc; Processos ecológicos: sucessões e estabilidade e persistência do ecossistema; Decomposição mantém a fertilidade do solo Decomposição: Substrato (quantidade e qualidade), fatores climáticos, fatores edáficos, presença de detritívoros; Aumento e redução da fertilidade pelo ser humano; Alteração da biota do solo: atividade biológica decomposição ciclagem de nutrientes serviços ecossistêmicos

6 Exemplo: Substituição da vegetação Substrato, microclima, densidade, ph etc Detritívoros e decompositores Decomposição Ciclagem de nutriente Estoques de Carbono Fertilidade do solo Biodiversidade Aquecimento Global

7 Ciclo do Carbono CO2 Atmosfera Fotossíntese Respiração Sistema Pastejador Açúcar, gordura, proteína ou celulose Plantas C orgânico Sistema Decompositor Matéria Orgânica Morta C da biota do solo C orgânico CO2 Decomposição Estoque de Carbono do solo C da biomassa microbiana (fungos e bactérias) C invertebrados do solo C matéria orgânica C inorgânico Solo C matéria orgânica C inorgânico

8 O solo possui o maior estoque de carbono dos ecossistemas, estocando quantidades muitos superiores do que aquelas encontradas nas plantas e na atmosfera; Em escala global, os solos estocam pelo menos duas vezes mais carbono do que a atmosfera; Aquecimento Global

9 Atividade biológica do solo reflete a capacidade de decomposição e de ciclagem de nutrientes do sistema; Biomassa e a diversidade da comunidade microbiana A taxa de mineralização de nutrientes (N, P e S) A respiração do solo Fixação biológica do Nitrogênio A atividade enzimática do solo E a quantidade de carbono presente na matéria orgânica.

10 Serapilheira (quantidade, composição, tempo de decomposição etc)

11 Atividade trófica (invertebrados e microorganismos) Bait Lamina Test Diversidade da comunidade microbiana (capacidade de digerir diferentes substratos)

12 Efeitos da substituição do cerrado nativo por áreas de pastagem com braquiária e por cultura de Eucalipto na atividade biológica do solo, avaliando a capacidade desses sistemas em realizar serviços ecossistêmicos essenciais de regulação e suporte: sequestro de C e ciclagem de nutrientes. Pasto Cerrado Eucalipto

13 Biomassa microbiana: Quantidade de C microbiano Composição: Bactérias e Fungos Respiração edáfica basal Atividade enzimática Estoques de carbono: C microbiano, C lábil e o C da matéria orgânica Quociente metabólico

14 Serviços ecossistêmicos de estocagem de carbono e ciclagem de nutrientes; Planejamento de uso das terras e restauração de ecossistemas degradados (Cerrado e outros Biomas);

15 Bibliografia Begon, M., Townsend, C. R., Harper, J. L., 2007, Ecologia: de indivíduos a ecossistemas. 4ª ed. - Porto Alegre: Artmed. (Capítulos 11 e 18); PELLEGRINI, A.F.A.; SOCOLAR, J.B.; ELSEN, P.R.; GIAM, X. Trade-offs between savanna woody plant diversity and carbon storage in the Brazilian Cerrado. Global Change Biology (2016) 22, , doi: /gcb (material em anexo); D.A. Robinson; B.M. Jackso;n B.E. Clothier; E.J. Dominati; S.C. Marchant; D.M. Cooper; K.L. Bristow Advances in Soil Ecosystem Services: Concepts, Models, and Applications for Earth System Life Support. Vadose Zone Journal. Special Section: VZJ Anniversary Issue. Soil Science Society of America. Madison, USA. p (material em anexo) BABUJIA L. C., HUNGRIA M., FRANCHINI J. C., BROOKES P. C Microbial biomass and activity at various soil depths in a Brazilian oxisol after two decades of no-tillage and conventional tillage. Soil Biology & Biochemistry 42 : BERG, B. Litter decomposition and organic matter turnover in northern forest soils. Forest Ecology and Management, v. 133, n. 1, p , GREEN V.S., STOTT D.E., CRUZ J.C., CURI N Tillage impacts on soil biological activity and aggregation in a Brazilian Cerrado Oxisol. Soil and Tillage Research, 92: ISLAN, K.R., WEIL, R.R., Soil quality indicator proprieties in mid-atlantic soils as influenced by conservation management. J. Soil Water Conserv. 55, JASTROW, J. D.; AMONETTE, J. E.; BAILEY, V. L. Mechanisms controlling soil carbon turnover and their potential application for enhancing carbon sequestration. Climatic Change, v. 80, p. 5-23, PAUL, E.A.; HARRIS, D.; COLLINS,H.P.; SCHULTHESS,U.; ROBERTSO,G.P. Evolution of CO2 and soil carbon dynamics in biologically managed, row-crop agrosystems. Applied Soil Ecology, v.11, p.53-65, STEVENSON, F. J.; COLE, M. A. Cycles of soil: Carbon, nitrogen, phosphorus, sulfur, micronutrients. New York: John Wiley & Sons, p.