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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.8.2009.tde-04022010-133248
Documento
Autor
Nome completo
Diogo Ladvocat Negrão Couto
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2009
Orientador
Banca examinadora
Silva, Maria Elisa Siqueira (Presidente)
Bitencourt, Marisa Dantas
Galvani, Emerson
Título em português
Albedo em cerrado sensu stricto como resposta à variação climática e biológica: conexões com índice de vegetação, estoques de carbono e fluxos de CO2
Palavras-chave em português
Albedo
Carbono
Cerrado
Clima
Fotossíntese
Pé de Gigante
Senescência
Resumo em português
Neste trabalho analisamos a influência da variabilidade climática sobre um ecossistema representado principalmente por cerrado sensu stricto, na Gleba Pé de Gigante, em Santa Rita do Passa Quatro, SP, durante o período de 2001 a 2007. Os dados coletados para esta análise são provenientes da torre micrometeorológica localizada no Parque Estadual de Vassunuga, cuja instalação está associada ao desenvolvimento do projeto temático Interação Biosfera- Atmosfera Fase 2: Cerrados e Mudanças de Uso da Terra. As propriedades físicas do clima utilizadas para análise foram a precipitação, a temperatura do ar e a radiação solar. Um levantamento teórico da biomassa acima e abaixo do solo foi realizado para caracterizar a vegetação quanto ao potencial de estoque de carbono existente. A biomassa da área coberta por campo cerrado foi de 67,1 Mg.ha-1, da área coberta por cerrado sensu stricto, 185,6 Mg.ha-1 e da área coberta por cerrado denso, 242,7 Mg.ha-1. Uma relação entre estoques de carbono e fluxos de CO2 foi estabelecida, onde uma tonelada de carbono em cerrado sensu stricto é capaz de assimilar, em média, 0,27 KgC.ha-1.dia-1 da atmosfera. A combinação de diferentes intensidades das propriedades climáticas formam condições ambientais variadas que contribuem para o estado da vegetação e sua produtividade. O principal parâmetro usado para avaliar o estado da vegetação foi o albedo, tanto para a faixa espectral da radiação visível (albedo solar) como para a faixa da radiação fotossintéticamente ativa (albedo RFA). O comportamento sazonal do albedo permitiu verificar que a vegetação apresentou-se fortemente condicionada pela variabilidade climática, que ditou o ritmo da funcionalidade ecossistêmica. De maneira geral, a precipitação, a temperatura do ar e a oferta de energia solar oscilam de forma proporcional ao longo das estações, caracterizando dois períodos distintos: um período com condições favoráveis ao desenvolvimento vegetal, de outubro a março, e um período de estresse, de abril a setembro. Os valores mínimos e máximos de albedo solar sobre o cerrado sensu stricto, durante o período analisado, oscilou entre 15% (novembro/dezembro) e 9% (setembro/outubro) e, o albedo RFA oscilou entre 2% (fevereiro/março) e 6% (setembro/outubro). Na escala interanual, observou-se o aumento do albedo RFA em 2006 após um período de três anos de queda contínua da precipitação, entre 2003 e 2006, sendo 2006 o ano menos chuvoso de toda a série considerada. Em 2007, os valores de albedo RFA foram bem mais baixos do que os calculados para os demais anos, respondendo rapidamente ao alto índice de precipitação ocorrido na estação chuvosa entre 2006 e 2007. Embora tenha sido observado uma resposta relativamente rápida do albedo RFA à recuperação do estresse hídrico na escala sazonal, o padrão do albedo na escala interanual é distinto: entre 2003 e 2006, período em que se observou taxas negativas de precipitação consecutivas, o albedo RFA diminuiu ou ficou com valores aparentemente constantes, apresentando valores mais altos somente em 2006. Desta forma, conclui-se que o estado da vegetação é condicionado principalmente pelo índice de precipitação, uma vez que a temperatura do ar e a quantidade de radiação solar não apresentam variações bruscas na região considerada. Considerando-se a importância da estimativa de albedo RFA como um parâmetro para estimar a variação sazonal do estado da vegetação, sugeriu-se um ajuste linear simples para a estimativa de albedo RFA em cerrado sensu stricto com base nos valores de IVDN, cuja variância explicada foi igual a 0,68.
Título em inglês
Albedo in cerrado sensu stricto as response to climatic and bilogical variation: connections with vegetation index, carbon stocks and fluxes of CO2
Palavras-chave em inglês
Pé de Gigante
Albedo
Carbon
Climate
Photosynthesis
Savannah
Senescence
Resumo em inglês
In this work we analyze the climatic variability influence over a woodland savannah ecosystem at Gleba Pe de Gigante, Santa Rita do Passa Quatro, SP, during the 2001-2007 period. The data collected for this analysis are from a micrometeorological tower located at Vassununga State Park, which was installed under the thematic project called Biosphere- Atmosphere Interaction Phase 2: Savannah and Land Use Change. The physical climate properties used for this analysis were precipitation, air temperature and solar radiation. A theoretical survey for above and below ground biomass was made to characterize the existing carbon stock potential related to the vegetation. The total biomass estimated at grassland savannah was 67.1 Mg.ha-1, at woodland savannah was 185.6 Mg.ha-1 and at dense savannah was 242.7 Mg.ha-1. A relationship between carbon stocks and CO2 fluxes was established where one tone of carbon in woodland savannah absorbs an average of 0.27 KgC.ha-1.day-1 from the atmosphere. The combination of different climate properties and intensities generates different environmental conditions that lead to the vegetation state and its productivity. The main physical parameter considered to evaluate vegetation state was the albedo, which was shared in two spectral bands: visible spectrum (solar albedo) and photosynthetic active radiation (PAR albedo). The seasonal pattern of albedo allows checking that vegetation was strongly conditioned by climatic variability, which dictates the ecosystem functionality rhythm. Generally, precipitation, air temperature and solar radiation vary in a proportional way along the year, providing two different periods related to vegetation status: one period characterized by favorable conditions to vegetal development (October-March) and another by stressing conditions (April-September). Maximum and minimum values for solar albedo at woodland savannah varied, respectively, between 15% (November/December) and 9% (September/October); for PAR albedo, maximum and minimum values varied between 6% (September/October) and 2% (February/March). At annual scale, PAR albedo rose in 2006, after a four years period of falling precipitation rate, between 2003 and 2006. 2006 was the drier year among the others. In 2007, the PAR albedo values were much lower than those calculated for the remaining years, promptly responding to the high precipitation rate observed in the previous rainy season, 2006-2007. Even though a quick response in PAR albedo was noticed due to the recovered water stress in seasonal scale, the albedo pattern in annual scale held a different way: between 2003 and 2006, period characterized by consecutive and negative precipitation rates, vegetation was apparently associated to stable values of PAR albedo, presenting higher values only in 2006. Considering these results, we conclude that the vegetation state is mainly conditioned by precipitation rate, once the air temperature and solar radiation had not presented high variation in the study region. Based on the importance of PAR albedo as a parameter to estimate seasonal vegetation status, a simple linear adjustment according for woodland savannah PAR albedo based on NDVI values was suggested, which explained variance by NDVI was equal to 0.68.
 
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Data de Publicação
2010-03-09
 
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