Natural Capital and Its Services in the Caatinga Phytogeographic Domain

A new millennium has begun, and a new paradigm in exploitation of natural resources to generate products has emerged. In this sense, a model in line with local environmental reality and based on the sustainable development goals (SDG) proposed by the UN is required. The document addresses the suitability of natural capitals in the Caatinga phytogeographic domain (CPD) for generating products, encompassing primary (solar energy and rainfall) and secondary (soil and vegetation) natural resources. These resources have well-defined scarcity (water, soil, and vegetation) and abundance (solar radiation) characteristics. Water is scarce due to uncertain rainfall and frequent droughts. Due to their fragility, soils, when shallow and/or with a low organic matter content, are susceptible to erosion and salinization. In turn, vegetation is scarce due to low potential for biomass production (50% of the area has a biomass production below 2 Mg ha-1. As for solar energy, there is no uncertainty regarding its occurrence in the CPD. Moreover, the region has the highest solar radiation intensities in Brazil, with daily averages ranging from 4.8 to 6.0 Kwh m-2 within a year. Therefore, a new model must be adopted, in which socioeconomic development is based on the potential of local natural resources. In short, abundant resources should be prioritized over scarce ones. Furthermore, exploitation must be democratized and not only in the hands of few privileged individual

Sazonalidade na produção de serrapilheira em dois manejos no semiárido tropical

O material que é depositado ao longo do ano nas florestas tem importante papel na formação da serrapilheira, especialmente em ambientes sob estresse, como ocorre no semiárido. Este estudo objetivou identificar a inferência da cobertura vegetal na produção de serrapilheira em floresta tropical seca-Caatinga. A área em estudo localiza-se na bacia hidrográfica do Alto Jaguaribe no município de Iguatu-CE. Foram monitoradas duas microbacias, uma mantida com cobertura vegetal de caatinga em regeneração há 38 anos e outra com manejo de raleamento, mantendo-se as espécies vegetais com circunferência do caule ? 10 cm. As coletas de serrapilheira foram realizadas mensalmente (janeiro de 2011 a dezembro de 2013). Foram utilizadas 15 caixas de 1m2 dispostas aleatoriamente em cada microbacia hidrográfica. A quantidade média de serrapilheira produzida nas parcelas com caatinga em regeneração e caatinga raleada foram da ordem de 4.277,2 e 2.248,0 kg.ha-1.ano-1, respectivamente. A produção de serrapilheira apresentou um caráter sazonal, com picos de produção imediatamente posterior a quadra chuvosa, produzindo respectivamente 62,1% e 47,9% de toda a serrapilheira nos meses de maio a setembro. Isso evidencia que a caatinga em regeneração apresentou maior produção devido a sua maior quantidade de indivíduos arbóreos e maior quantidade de espécies

Similaridade da composição hidroquímica das águas freáticas do perímetro irrigado do Baixo Acaraú, Ceará, Brasil

Devido ao constante risco de contaminação das águas freáticas pela lixiviação de sais e substâncias tóxicas como resíduos de fertilizantes e pesticidas, torna-se necessário o conhecimento da dinâmica na qualidade das águas, e assim elaborar um planejamento de uso sustentável desse recurso. Tendo-se por base esta premissa elaborou-se uma investigação das águas freáticas do Perímetro Irrigado do Baixo Acaraú (DIBAU) com o objetivo de classificar a qualidade das águas quanto à sua composição hidroquímica bem como identificar os elementos determinantes da qualidade das mesmas. As coletas de água foram realizadas mensalmente por um período de 27 meses (dez/2003 a nov/2005; nov/2006 e março e abr/2007) em 10 poços rasos distribuídos aleatoriamente sobre o DIBAU. Neste estudo foram considerados os cátions (Ca2+, Mg2+, Na+ e K+) e os ânions (Cl-, HCO3- e SO4-2). A composição hidroquímica foi definida pelo do Diagrama de Piper, e a similaridade da qualidade das águas foi efetuada pela análise multivariada (análise de agrupamento). As águas dos poços investigados se agruparam sem apresentar continuidade geográfica, sendo o sódio e o cloreto os elementos determinantes dos quatro grupos formados. A similaridade das águas dos poços que formaram o Grupo 4, permitem uma redução no número de poços amostrados, o que minimiza os custos de monitoramento. Embora tenha ocorrido a formação de quatro grupos, pelo Diagrama de Piper, todas as águas foram classificadas como cloretadas sódicas. A análise de agrupamento identificou os elementos determinantes de cada grupo, enquanto o Diagrama de Piper classificou as águas sem identificar a maior ou menor contribuição de um determinado elemento

Dinâmica do nitrato e cloreto no solo e a qualidade das águas subterrâneas do distrito de irrigação Baixo Acaraú, CE.

Este trabalho foi desenvolvido objetivando-se investigar como a água em sistemas de irrigação altera a dinâmica dos íons cloreto e nitrato no perfil do solo e seus impactos na água do lençol freático do distrito de irrigação Baixo Acaraú – DIBAU, Ceará, Brasil. Na investigação da dinâmica dos íons e da umidade no perfil do solo, coletaram-se amostras a cada 50 cm de profundidade desde a superfície até a zona da franja capilar do lençol freático. As coletas foram realizadas no período chuvoso (maio/11) e seco (set/11) nas duas áreas: A1 e A2. Para se identificar a concentração dos íons nas águas do lençol freático, foi feito um monitoramento mensal durante 12 meses (ago/10 a jul/11) em dois poços inseridos em campos irrigados e dois em áreas não cultivadas. Para avaliar se as variações dos teores de umidade gravimétrica e do conteúdo dos íons Cl- e NO3 - no solo apresentavam diferenças significativas entre os períodos de estiagem e chuvoso, empregou-se o teste t de Student ao nível de 5%. Os teores de cloreto do perfil do solo da área irrigada (A1), foram superiores em 62% aos registrados na área não cultivada (A2) em ambas estações. O incremento de nitrato nos poços da área irrigada é preocupante, visto que estes em determinados meses do ano (nov/10) e (mar/11 a jun/11) excederam significativamente aos limites máximos aceitáveis para consumo humano pela Portaria No 518/2004 do Ministério da Saúde e Resolução 357/05 CONAMA

Similaridade da composição hidroquímica das águas freáticas do perímetro irrigado do Baixo Acaraú, Ceará, Brasil. = The hydrochemical similarity of water table at Baixo Acaraú irrigated district, Ceará, Brazil.

Devido ao constante risco de contaminação das águas freáticas pela lixiviação de sais e substâncias tóxicas como resíduos de fertilizantes e pesticidas, torna-se necessário o conhecimento da dinâmica na qualidade das águas, e assim elaborar um planejamento de uso sustentável desse recurso. Tendo-se por base esta premissa elaborou-se uma investigação das águas freáticas do Perímetro Irrigado do Baixo Acaraú (DIBAU) com o objetivo de classificar a qualidade das águas quanto à sua composição hidroquímica bem como identificar os elementos determinantes da qualidade das mesmas. As coletas de água foram realizadas mensalmente por um período de 27 meses (dez/2003 a nov/2005; nov/2006 e março e abr/2007) em 10 poços rasos distribuídos aleatoriamente sobre o DIBAU. Neste estudo foram considerados os cátions (Ca2+, Mg2+, Na+e K+) e os ânions (Cl-, HCO3-e SO4-2). A composição hidroquímica foi definida pelo do Diagrama de Piper, e a similaridade da qualidade das águas foi efetuada pela análise multivariada (análise de agrupamento). As águas dos poços investigados se agruparam sem apresentar continuidade geográfica,sendo o sódio e o cloreto os elementos determinantes dos quatro grupos formados. A similaridade das águas dos poços que formaramo Grupo 4, permitem uma redução no número de poços amostrados, o que minimiza os custos de monitoramento. Embora tenha ocorrido a formação de quatro grupos, pelo Diagrama de Piper, todas as águas foram classificadas como cloretadas sódicas. A análise de agrupamento identificou os elementos determinantes de cada grupo, enquanto o Diagrama de Piper classificou as águas semidentificar a maior ou menor contribuição de um determinado elemento. = It is constant the risk of contamination in the water table by leachining of salts and toxic waste, such as fertilizer andpesticides. Therefore, it is necessary to understand the dynamics of the quality of waters and devise a plan of sustainable water use consequently a study was conducted at the water table basin located at the Perímetro Irrigado do Baixo Acaraú (DIBAU). The objective of this study was to classify the water quality relative to its hydrochemical composition and to identify the determinants ofthese qualities samples of water table were collected monthly for 27 months (from Dec/2003 to Nov/2005, Nov/2006, March and Apr/2007) from 10 shallow wells randomly distributed on DIBAU. During this study the cations (Ca2+, Mg2+, Na+e K+) and anions (Cl-, HCO3-e SO4-2) contained in these samples were evaluated. The hydrochemical composition was defined by the Piper diagram,and the similarity of water quality was performed by multivariable analysis (cluster analysis). The results revealed that waters fromthe wells analyzed were grouped without presenting any geographical continuity. While sodium and chloride were the elements that determined the four groups obtained. The similarity of water from wells that formed group four resulted in a reduction in the number of wells to be sampled thereby minimizing the costs of monitoring. Although four groups were formed the Piper diagram demonstrated that all the waters were classified as chlorinated sodium. The cluster analysis identifi ed the key elements in each group while the Piper diagram classified the waters without identifying the largest or smallest contribution of a particular element

NUTRIENT CYCLING AND CO2 EMISSIONS IN AREAS OF PRESERVED AND THINNED CAATINGA

ABSTRACT The aim of this study was to investigate changes that occurred due to land use and ground cover in the deposition, accumulation and rates of litter decomposition, as well as of soil respirometry, in a dry tropical forest. The study was carried out in two adjacent watersheds in the town of Iguatu, in the State of Ceará, Brazil. One of the watersheds had been under preserved vegetation for 35 years (RC35), while the other had been subjected to thinning for 5 years (TC5). The main variables among those being analysed were the litter fractions deposited in collectors and accumulated on the ground, the decomposition constant, and soil respirometry. The data were submitted to statistical analysis and compared by t-test (pd”0.05). The total litter deposited in the collectors during the 12 months of monitoring (April 2013 to March 2014) was around 1,300 kg ha-1 yr-1 for TC5, differing statistically (pd”0.05) from RC35 (4,019 kg ha-1 yr-1). There was no difference in the litter accumulated on the ground for type of land use (p>0.05). The conservation of litter on the ground in TC5 is associated with larger inputs of woody, lignified biomass from the thinning, and the consequent lower rates of decomposition and CO2 emission

How thinning in a seasonally dry tropical forest contributes towards root biomass, carbon stock and aggregate size in a Vertisol

Forest management activities influence fine root development, total soil carbon (TSC) and size of aggregates. A field experiment was carried out in Vertisols of two adjacent catchments in a seasonally dry tropical forest (SDTF) to investigate the thinning on fine-root biomass, stock of the total soil carbon and aggregate size. The catchments are located in the State of Ceará, Brazil. The control catchment of 2.1 ha has been under regenerating vegetation for 35 years (RC35), while the second catchment (1.1 ha) was subjected to thinning (TC5) in December of 2008. The analysed variables were: fine-root biomass in the 0-10, 10-20 and 20-30 cm soil layers, TSC and mean weight diameter of the soil aggregates in the 0-20, 20-40 e 40-60 cm layers. The data were submitted to Pearson correlation analysis and compared by paired t-test (P < 0.05). The 0-10 cm layer of the TC5 management stored double the average amount of fine-roots found in the RC35. Under the TC5 management, stocks of soil TSC increased by 237 and 151% in the 20-40 and 40-60 cm layers, respectively, when compared with RC35. Aggregates 2.15 times greater than those found under RC35 management were obtained in the topsoil (0-20 cm) under the TC5 management. The implementation of thinning in a Vertisol of a SDTF emerges as an alternative management to be considered in projects for sustainability in the semi-arid region, contributing to an improvement in soil structure as well as an increase in the stocks of total carbon

IDENTIFICATION OF GROUNDWATER QUALITY SIMILARITY USING MULTIVARIABLE ANALYSIS

A identificação das similaridades na qualidade das águas subterrâneas pode ajudar a reduzir o número de postos de monitoramento utilizados nos corpos hídricos. O objetivo desta pesquisa foi identificar similaridades na qualidade da água subterrânea usando a técnica de estatística multivariada conhecida como análise de agrupamento, no Distrito de Irrigação do Baixo Acaraú (DIBAU), no estado do Ceará. Dez poços rasos distribuídos aleatoriamente no DIBAU foram monitorados regularmente por um período de 27 meses (dez/2003 a nov/2005, nov/2006, mar e abr/2007). Para cada amostra foram analisados pH, Ca2+, Mg2+, Na+, K+, Cl-, CO3 2-, HCO3 -, SO4 2-, PO4 3-, NH4 +, NO3 -, condutividade elétrica (CE) e razão de adsorção de sódio (RAS). A estatística descritiva, a análise de agrupamento hierárquica e o t-test (1%) foram avaliados utilizando o software SPSS 16.0. No geral, com exceção de dois poços, a água foi classificada como ácida e o pH médio foi menor do que cinco. A concentração de fósforo foi sempre acima do limite recomendado para o consume humano (0,1 mg L-1). Além disso, a qualidade da água subterrânea foi utilizada para definir quatro agrupamentos que foram independentes da posição geográfica dos poços. Os valores de CE e as concentrações de sódio e cloreto distinguiram dois poços (P1 e P7) dos demais, e o pH, o Mg2+ e a RAS determinaram a dissimilaridade dos dois poços entre si