Fluxos de carbono e água num montado de sobreiro: clima e descortiçamento. A importância do solo e da água na conservação do montado de sobro

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1 Fluxos de carbono e água num montado de sobreiro: clima e descortiçamento A importância do solo e da água na conservação do montado de sobro FICOR Maio 2015

2 Local experimental Herdade da Machoqueira, Coruche (2009)

3 1) Objectivos: Avaliar a variação sazonal e interanual do sequestro de carbono e a sua relação com as variações do clima mediterrânico. Comparação de dois anos contrastantes em precipitação (2011 e 2012) e avaliação dos efeitos de um Inverno seco no: sequestro de carbono fenologia do sobreiro crescimento da cortiça 2) Avaliar o efeito do descortiçamento nos fluxos de água e carbono dos sobreiros.

4 N Sub-coberto natural Pastagem melhorada Montado: 177 árvores/ha Altura: 7.9m Diâmetro: 24.7 cm Idade: ca. 50 anos TORRE 200m

5 Monitorização do ecossistema Estação meteorológica: Temperature e humidade do ar, PAR, precipitação, webcam anemómetro ultrasónico Eddycovariância NEE, ET Fenologia IRGA Analisador de gases Crescimento em diâmetro e fluxo de seiva Recolha de folhada Teor de humidade do solo

6 PRECIPITAÇÃO (MM) Dados climáticos (800 mm) 2012 (469 mm) (680 mm) Inverno Primavera Verão Outono 2012 Inverno muito seco (180 vs. 10 mm)

7 Teor de humidade do solo (40cm,%) Teor de humidade do solo (10cm,%) Teor de humidade do solo A humidade do solo foi muito inferior em A diminuição em humidade do solo em 2012 foi sendo cada vez maior ao longo do ano quando comparado com 2011: Reduções de 29, 51 e 72% a 40-cm de profundidade no Inverno, Primavera e Verão, respectivamente Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ag Set Out Nov Dez Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ag Set Out Nov Dez

8 Ψ w (MPa) Estado hídrico das árvores 0, May Jun Jul Aug Sept Oct Jun Jul Aug Sept Oct -0,5-1,0-1,5-2,0-2,5-3,0 Predawn Midday Até ao início do Verão o potencial hídrico das folhas mostrou não haver sinais de stress hídrico. No entanto, no fim do Verão de 2012 as árvores mostraram um stress hídrico moderado Fecho dos estomas

9 T air (ºC) Temperatura do ar Contraste de temperaturas médias do ar em Abril: ºC ºC Média dos 30 anos: 13.5 ºC Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ag Set Out Nov Dez Influência na data de abrolhamento: Renovação da copa mais cedo em 2011 (± 30 dias) Extensão do período de crescimento Permitindo às árvores alcançar mais cedo na Primavera as maiores taxas de fotosíntese (estação favorável de crescimento mais longa)

10 PLE (gc m -2 mês -1 ) Sequestro de carbono: sazonalidade vs. clima O ínicio das chuvas de Outono levam a um decréscimo de PLE Maior PLE no Inverno de 2012: Maior quantidade de radiação incidente (PAR) Jan Feb Mar Ap May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec Decréscimo de PLE em Abril/Maio (?) Decréscimo de PLE no Verão

11 PLE (gc m -2 mês -1 ) Sequestro anual de carbono: efeito do Inverno seco Decréscimo anual de 45% de sequestro de carbono de 2011 para 2012: -388 gc m -2 ano gc m -2 ano -1 PLE acumulado (gc m -2 ) Jan Feb Mar Ap May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec -45% Dia juliano

12 Fenologia vs. PLE 18 de Abril Primavera 22 de Maio

13 PLE (gc.m -2.day -1 ) e folhada (g DM.m -2.day -1 ) AMD (mm.day -1 ) Fenologia vs. PLE eeee -0.3 Queda das folhas e renovação das copas do montado Declíneo e novo pico da assimilação de carbono das árvores (±15% de redução do PLE anual)

14 Folhada acumulada total Fenologia: efeito do Inverno seco 70 a 80% das folhas cai entre Abril e Junho Expansão foliar Amentilhos Queda de frutos A expansão foliar (renovação das copas) é um processo muito rápido Dia do ano Efeitos fenológicos do ano seco: Adiamento de 30 dias na queda das folhas (devido a baixas temperatura em Abril) A produção de amentilhos aumentou (28%) mas a produção de glande diminuiu (54%) Redução do índice de área foliar em 9%

15 Acréscimo em Dap (mm) Acréscimo em diâmetro: efeito do Inverno seco Redução de 63% do crescimento em diâmetro (em 2012) Variação sazonal do decréscimo, Verão: -63% Outono: -3% Primavera: -33%? % Devido a: Estação de crescimento favorável mais curta Maior decréscimo da capacidade fotossintética devido a uma alta intensidade de queda das folhas O stress hídrico de Verão levou a uma retracção ( encolher ) do tronco

16 Acrésc. em DAP diário (mm dia -1 ) PPB (gc m -2 dia -1 ) Verão 0,08 0, y = -0.29x + 13 R² = ,04 6 0,02 0,00-0,02 y = 0.008x R² = PPB (gc m -2 dia -1 ) y = -0.14x R² = VPD (hpa) No Verão o crescimento está correlacionado com a PPB e VPD Na Primavera nenhuma correlação (GPP, VPD, PAR, pp ) Dependência de reservas de carbono até à renovação da copa (início do Verão) Dependência da produtividade do ano anterior

17 1) Principais conclusões (efeitos do Inverno seco no montado): A redução de ±40% de precipitação anual levou a: decréscimo do sequestro anual de carbono de 45% redução da produção de bolota em 54% (sem relação com a produção de amentilhos) diminuição de 63% do crescimento em diâmetro (cortiça) O crescimento em diâmetro na Primavera está dependente das reservas de carbono acumuladas (i.e. produtividade do ano anterior).

18 2) Efeito do descortiçamento nos fluxos de água e carbono dos sobreiros FICOR 2015 Coruche, 29 Maio

19 Efeito do descortiçamento nos fluxos de água e carbono dos sobreiros Introdução Material e métodos Resultados Conclusões Quais são os efeitos do descortiçamento no balanço hídrico e de carbono da árvore? Qual é o grau de stress para a árvore? Qual o tempo de recuperação? Informação de apoio às tomadas de decisão na gestão do montado

20 Efeito do descortiçamento nos fluxos de água e carbono dos sobreiros Introdução Material e métodos Resultados Conclusões Principais aspectos estudados: 1. Estado hídrico das árvores 2. Transpiração e respiração do tronco 3. Sequestro de carbono dos ramos

21 Efeito do descortiçamento nos fluxos de água e carbono dos sobreiros Introdução Material e métodos Resultados Conclusões Material e métodos

22 Efeito do descortiçamento nos fluxos de água e carbono dos sobreiros Introdução Material e métodos Resultados Conclusões Ensaio experimental 6 árv. Controlo 6 árv. Descortiçadas Torre de fluxos Antes do descortiçamento Depois do descortiçamento Junho Julho Agosto Setembro

23 Efeito do descortiçamento nos fluxos de água e carbono dos sobreiros Introdução Material e métodos Resultados Conclusões 1. Estado hídrico das árvores Monitorização do fluxo de seiva (método de Granier) e potencial hídrico foliar (câmara de pressão de Scholander)

24 Efeito do descortiçamento nos fluxos de água e carbono dos sobreiros Introdução Material e métodos Resultados Conclusões 2. Transpiração e respiração do tronco Equipamento: Analisador de gases infra-vermelho (IRGA LCPro+ ) com uma câmara de solo adaptada (medições: 9h e 15h)

25 Efeito do descortiçamento nos fluxos de água e carbono dos sobreiros Introdução Material e métodos Resultados Conclusões 3. Sequestro de carbono dos ramos Equipamento: Analisador de gases infra-vermelho (IRGA Li840a) com câmara escura e clara (medições: 9h e 15h)

26 Efeito do descortiçamento nos fluxos de água e carbono dos sobreiros Introdução Material e métodos Resultados Conclusões Resultados

27 Introdução Efeito do descortiçamento nos fluxos de água e carbono dos sobreiros Material e métodos Resultados Conclusões VPD (hpa) PP(mm): Meteorologia durante o Verão de 2014 Chuva até ao final da Primavera Daily maximum VPD (hpa) PP(mm): Temperaturas medias de Verão 1.5ºC inferiores à média DailyPAR (mol/m 2 /day) Daily maximum VPD (hpa) days of Défices de pressão de vapor measurements máximos (VPD) 30% inferiores ao normal rain (mm) VPDmax (hpa) and daily PAR (mol/m 2 /day) /05 05/06 Day of cork harvest descortiçamento 7July /06 15/06 20/06 25/06 30/06 05/07 10/07 15/07 20/07 25/07 30/07 04/08 09/08 14/08 19/08 24/08 29/08 03/09 DailyPAR (mol/m 2 /day) Daily maximum VPD (hpa) days of measurements

28 Efeito do descortiçamento nos fluxos de água e carbono dos sobreiros Introdução Material e métodos Resultados Conclusões 2. Estado 0-1 hídrico -2 das -3 árvores Leaf water potentials (Mpa) Não há diferenças 60 entre os 45 tratamentos PAR (mol/m 2 /day) Leaf water potentials (Mpa) PAR (mol/m 2 /day) Midday Midday Predawn Flux density (hl/m 2 /day) Água disponível no solo 20 Flux density (hl/m 2 /day) Alta densidade de fluxo das 10árvores durante o Verão 05/07 10/07 15/ /07 20/07 10/07 25/07 15/07 20/07 30/07 25/07 04/08 30/07 09/08 04/08 Cork Cork stripped stripped trees Control Control 09/08 14/08 Árvores descortiçadas Árvores controlo 14/08 19/08 19/08 24/08 24/08 29/08 29/08 03/09 03/09 08/09 08/09

29 Predawn Efeito do descortiçamento nos fluxos de água e carbono dos sobreiros Introdução Material e métodos Resultados Conclusões Midday 3. Transpiração e respiração do tronco Pico de perda de água e carbono 4 dias após o descortiçamento Aumento da respiração um mês após o descortiçamento pode estar associado com o reinício da actividade do felogénio Stem water loss (mmol H 2 O m -2 s -1 ) Stem respiration (µmol CO 2 m -2 s -1 ) Cork Árvores stripped descortiçadas trees Control Árvores controlo Stem respiration (µmol CO 2 m -2 s -1 ) Perda de água do tronco /07 10/07 15/07 20/07 05/07 10/07 15/07 20/ % Respiração do tronco 8 25/07 30/07 04/08 09/ /07 30/07 04/08 09/08 14/ /08 19/08 24/08 29/ /08 24/08 29/ % 9 03/09 08/ /09 08/ Daily radial growth (mm/day)

30 Leaf water potentials (Mpa) Flux density Sequestro de carbono (hl/m 2 /day) Sequestro de carbono -4 dos ramos PAR (mol/m 2 /day) Introdução f NEE (µmol CO2 m -2 s -1 ) Efeito do descortiçamento nos fluxos de água e carbono dos sobreiros /05 05/06 Cork harvested trees Control trees 10/06 15/06 20/06 25/06 Não há diferenças entre os tratamentos Midday 30/06 05/07 10/07 15/07 20/07 25/07 30/07 04/08 09/08 14/08 19/08 Predawn Material e métodos Resultados Conclusões 24/08 29/08 03/09 08/09 Cork Árvores stripped descortiçadas trees Control Árvores controlo

31 Efeito do descortiçamento nos fluxos de água e carbono dos sobreiros Introdução Material e métodos Resultados Conclusões Conclusões

32 Efeito do descortiçamento nos fluxos de água e carbono dos sobreiros Introdução Material e métodos Resultados Conclusões O estado hídrico das árvores não foi afectado pelo descortiçamento As perdas de água do tronco apenas foram significantes até uma semana após o descortiçamento, reduzindo 60% e 90% após 1 e 2 meses A respiração do tronco aumentou com a regeneração/actividade do felogénio O descortiçamento não afectou significativamente o sequestro de carbono dos ramos Num Verão moderado o descortiçamento não afecta os fluxos de carbono e de água do sobreiro

33 Equipa de investigação: Alexandra Correia; Filipe Costa e Silva; João Santos Pereira; Jorge Soares David; Clara Pinto; Teresa Soares David; Virginia Hernandez