O desmatamento e a fragmentação nas paisagens florestais tropicais promovem mudanças na estrutura da paisagem, em geral com perda de florestas antigas para a agricultura ou pastagem, parcialmente compensada com a regeneração das florestas secundárias jovens. Tal processo gera paisagens heterogêneas, com florestas secundárias em diferentes estádios de sucessão e perturbação. O estoque de carbono nestas florestas pode, assim, variar muito e essa variação pode ocorrer em diferentes escalas espaciais. Esta tese explora essas variações no nível da paisagem, procurando entender como fatores da paisagem, como cobertura florestal e distância da borda modulam o estoque de carbono, considerando em particular seus efeitos em florestas maduras (em processo de fragmentação) e em florestas jovens. Trabalhamos com dados LiDAR (Light Detection And Ranging) de alta resolução espacial, obtidos em florestas secundárias da Mata Atlântica em duas regiões com condições contrastantes de paisagem: na serra da Cantareira, no sudeste do Brasil, onde a floresta foi intensamente perturbada e fragmentada, e no Parque da Serra do Conduru, no nordeste do Brasil, onde a cobertura florestal ainda predomina. Os resultados indicam que florestas secundárias tropicais de paisagens antropizadas possuem baixos valores de estoque de carbono em comparação com outras florestas tropicais. Além disso, existe uma alta heterogeneidade espacial, guiada principalmente por fatores da paisagem e locais, como perturbações antrópicas. De forma inédita, mostramos que florestas maduras e jovens respondem de forma oposta à proximidade da borda florestal: em florestas maduras, a biomassa é mais baixa na borda do que no interior, conforme relatado por outros autores anteriormente, porém nas florestas jovens, esse efeito é positivo, com maior biomassa na borda do que no interior do fragmento. Esse efeito invertido de borda em florestas jovens ainda não havia sido descrito para florestas tropicais. Tendo em vista as implicações globais da intensa fragmentação florestal para os processos ecossistêmicos, trabalhos como esse que quantificam os efeitos da paisagem, e em particular das bordas, sobre a biomassa são essenciais para projeções climáticas e de estoque de carbono. O presente trabalho contribui para o melhor planejamento de paisagens tropicais em relação ao estoque de carbono florestal. Ações que promovam o aumento da cobertura florestal através da regeneração ou restauração ao redor de florestas maduras podem evitar uma maior perda de biomassa em florestas nativas mais antigas, além de promover um rápido acumulo de carbono nas florestas jovens. Concluindo, nossos resultados sugerem que os estoques de carbono em paisagens antropizadas e fragmentadas podem ser altamente afetadas pela estrutura da paisagem, e particularmente que as condições das bordas podem favorecer o sequestro de carbono nas fases iniciais de regeneração de florestas tropicais

Deforestation and fragmentation in tropical forests result in changes in landscape structure, with old forest losses for agriculture or pasture, partially offset with the regeneration of young secondary forests. This process generates heterogeneous landscapes, with secondary forests in different stages of succession and disturbance. The carbon stock in these forests can thus widely vary at different spatial scales. This thesis investigates these variations at the landscape level, seeking to understand how landscape factors, such as forest cover and edge distance, modulate the forest structure and carbon stock, considering both its effects on old-growth forests (in the process of fragmentation) and young forests. We worked with LiDAR (Light Detection And Ranging) data to obtain canopy height information and carbon stock of secondary forests of the Atlantic Forest in two regions with contrasting landscape conditions: in the Cantareira region, southeastern Brazil where the forest was intensely disturbed and fragmented, and; in the Parque do Serra do Conduru, in northeastern Brazil, where forest land cover still predominates. The results indicated that tropical secondary forests of anthropic landscapes have low values of carbon stock compared to other tropical forests. In addition, there was a high spatial heterogeneity, guided mainly by landscape and local factors, such as anthropic disturbances. Unexpectedly, we found opposite responses of old-growth and young forests to the proximity to the forest edge: in old-growth forests, biomass was lower at the edge than in the interior, as reported by previous studies, but in young forests, this effect is positive, with higher biomass at the edge than in the interior of the forest patch. To the best of our knowledge, this is the first time a scientific research describes this inverted edge effect on young forests. Given the global implications of intense forest fragmentation for ecosystem processes, studies that quantify the effects of the landscape structure, and particularly of the edges, on biomass are essential for climate and carbon stock projections. The present study contributes to a better planning of tropical landscape management in relation to its potential to stock forest carbon stock. Actions that promote increased forest cover through regeneration or restoration surrounding remnant forests may prevent further biomass loss in older native forests, as well as promote rapid carbon accumulation in young regenerating forests. In conclusion, our results suggest that carbon stocks in anthropogenic and fragmented landscapes can be highly affected by landscape structure, and particularly that edge conditions can favor carbon sequestration in tropical forest at initial stages of regeneration