Carbon recovery dynamics following disturbance by selective logging in Amazonian forests

Abstract When 2 Mha of Amazonian forests are disturbed by selective logging each year, more than 90 Tg of carbon (C) is emitted to the atmosphere. Emissions are then counterbalanced by forest regrowth. With an original modelling approach, calibrated on a network of 133 permanent forest plots (175 ha total) across Amazonia, we link regional differences in climate, soil and initial biomass with survivors' and recruits' C fluxes to provide Amazon-wide predictions of post-logging C recovery. We show that net aboveground C recovery over 10 years is higher in the Guiana Shield and in the west (21 AE3 Mg C ha À1 ) than in the south (12 AE3 Mg C ha À1 ) where environmental stress is high (low rainfall, high seasonality). We highlight the key role of survivors in the forest regrowth and elaborate a comprehensive map of post-disturbance C recovery potential in Amazonia

Amazônia Oriental, sistemas alternativos ao de corte e queima

As mudanças climáticas globais são intensamente influenciadas por gases de efeito estufa, principalmente dióxido de carbono (CO2), metano (CH4) e óxido nitroso (N2O). Esses gases são emitidos de forma acentuada, a partir das práticas amplamente utilizadas no preparo das áreas destinadas à pecuária e a agricultura (Bervald, 2005). Essas práticas envolvem o desmatamento e a queima da vegetação para implantar a agricultura itinerante na região amazônica. O uso de práticas de manejo do solo que promovam maior incorporação do carbono atmosférico e aumentam a produtividade (em tempo e qualidade), reduzindo o uso de novas áreas de floresta para agricultura são essenciais. Logo, o objetivo deste estudo é determinar o sistema de manejo de solo que propicie maior fixação de carbono (C) em solos utilizados para a agricultura de subsistencia na Amazonia. O estudo foi realizado no município de Macapá/AP em uma propriedade particular no distrito São Joaquim do Pacuí (coordenadas geográficas 0°48’38’’N e 50°45’59’’O). A vegetação da área é caracterizada como floresta de transição entre Cerrado e Floresta Ombrófila Densa, com espécies de 8 a 12 m de altura. As amostragens foram realizadas nos seguintes tratamentos: capoeira triturada (T), capoeira queimada primeiro ciclo de cultivo (Q1), capoeira queimada segundo ciclo cultivo (Q2) e o controle com capoeira (C). Os resultados obtidos para os tratamentos mostraram os sistemas de manejo com trituração da capoeira (T) e queima da capoeira no primeiro ciclo de cultura (Q1) indicaram maior incorporação de carbono total no solo

Equações para estimativa de volume, biomassa e carbono para três espécies nativas da Amazônia, Cupiúba (Goupia glabra Aubl), angelim vermelho (Dinizia excelsa Ducke) e mandioqueira escamosa (Qualea paraenis Ducke)

Algumas equações ajustadas para estimar volume, biomassa e estoque de carbono em florestas da Amazônia podem apresentar estimativas subestimadas ou superestimadas, quando essas equações são utilizadas por espécies. Logo, este estudo teve como objetivo ajustar equações para estimar o volume comercial, a biomassa e o estoque de carbono, por espécie, para três espécies nativas da Amazônia: Angelim vermelho (Dinizia excelsa Ducke), Mandioqueira escamosa (Qualea paraenis Ducke) e Cupiúba (Goupia glabra Aubl). O estudo foi realizado em uma unidade de manejo florestal da empresa Orsa Florestal, município de Almeirim (00°27’00’’S a 01°30’00’’S e 51°40’00’’W a 53° 20’00’’W), com sede em Monte Dourado (PA). A amostragem foi composta por 30 árvores, dez indivíduos de cada espécie. Os troncos das árvores foram cubados pelo método de Smalian em seguida pesados. Foram obtidos os valores reais de volume (9.7 ± 6.34 m3), biomassa (6.27 ± 4.51 t) e o carbono nos troncos (0.86 ± 0.71 t). As equações 12, 9 e 7 respectivamente, apresentaram o melhor conjunto de medidas de precisão para as três espécies. As melhores equações para estimativas de volume por espécie foram obtidas no ajuste do seguinte modelo: V= β0 + β1 D2 + β2D2HC + β3DHC + β4DHC2 + ε. A amostragem foi suficiente para o ajuste das equações volumétricas e insuficiente para gerar equações de precisão maior que 58% de coeficiente de determinação ajustado para estimar a biomassa, sendo a equação 13, a que apresentou o melhor conjunto de medidas de precisão comparada às demais equações

Análise fitossociológica de um trecho de floresta ombrófila densa na Amazônia Oriental

A fitossociologia permite descrever a estrutura do povoamento florestal e favorece as correlações entre as diferentes estruturas das populações de espécies vegetais. A pesquisa teve por finalidade realizar a análise fitossociológica de um trecho de floresta ombrófila densa na Amazônia Oriental. Foram alocadas 4 parcelas de 100m x 100m (um hectare) dentro de um transecto de 2 km de comprimento por 0,3km de largura, onde cada parcela foi subdividida em 100 subparcelas de 10m x 10m (100m²). O nível de inclusão adotado, foi de DAP ≥ 20 cm, sendo que todos os indivíduos com o DAP mínimo foram inventariados e realizado posteriormente o cálculo de seus parâmetros fitossociológicos. Foram inventariados 825 indivíduos, distribuídos em 33 famílias, 69 gêneros e 89 espécies. Os índices de diversidade (H'=3,57) e equabilidade (J=0,79), mostraram que a floresta estudada possui uma boa diversidade. As famílias Fabaceae e Lecythidaceae, obtiveram maior abundância na comunidade estudada, constituindo as principais famílias encontradas em florestas tropicais na Amazônia. As espécies que apresentaram maior Valor de Importância foram: Pouteria guianenses Aubl., Eschweilera coriaceae (DC.) S.A. Mori, Inga paraenses Ducke, Licania paraenses Prance, Dinizia excelsa Ducke, Minquartia guianenses Aubl., Qualea albiflora Warm., Virola michelii Heckel, Alexa grandiflora Ducke e Vouacapoua americana Aubl. Representando 52,13% dos valores totais de VI. A floresta estudada pode ser considerada bem estruturada, diversa e uniforme, sendo assim, é uma floresta em excelente estado de conservação. As famílias Fabaceae, Sapotaceae, Lecythidaceae, Lauraceae e Vochysiaceae foram as mais importantes do povoamento estudado

Sites description

This file describes the main characteristics of TmFO sites used in this study. Information included: (i) sites' coordinates (longitude, latitude), (ii) climatic variables extracted from Worldclim (www.worldclim.org): mean precipitation (mm/yr) and seasonality of precipitation (%); (iii) top soil bulk density (g/cm3) extracted from the Harmonized World Soil Database; (iv) sampling effort : number of plots and plot size (ha); (v) experiment duration : year of first and last census used in this study; (vi) range of species richness (number of species per ha for trees > 20 cm DBH); (vii) percentage of trees (> 20 cm DBH) identified to the species level (det_species) and to the genus level (det_genus)

Data from: Carbon recovery dynamics following disturbance by selective logging in Amazonian forests

When 2 Mha of Amazonian forests are disturbed by selective logging each year, more than 90 Tg of carbon (C) is emitted to the atmosphere. Emissions are then counterbalanced by forest regrowth. With an original modelling approach, calibrated on a network of 133 permanent forest plots (175 ha total) across Amazonia, we link regional differences in climate, soil and initial biomass with survivors' and recruits' C fluxes to provide Amazon-wide predictions of post-logging C recovery. We show that net aboveground C recovery over 10 years is higher in the Guiana Shield and in the west (21{plus minus}3 MgC ha-1) than in the south (12{plus minus}3 MgC ha-1) where environmental stress is high (low rainfall, high seasonality). We highlight the key role of survivors in the forest regrowth and elaborate a comprehensive map of post-disturbance C recovery potential in Amazonia

Plot info

We report the aboveground carbon stocks (ACS) before (initial ACS acs_i) and after (minimum ACS acsmin) the logging disturbance, for every plot used in this study, in TmFO Amazonian sites (www.tmfo.org)

Cumulative carbon changes in TmFO plots

We here report data from all TmFO Amazonian plots (www.tmfo.org) that have been included in this study. Sites and plots names are given as they are in each site's database. For each plot, t is the time (in years) since the minimum Aboveground Carbon Stock (ACS) was reached during the 5 years following the logging event. Cumulative ACS changes (in MgC/ha) are the total ACS gain (if positive) or loss (if negative) between 0 and t. They are subdivided into 5 changes: (i) cSg is the carbon that was gained from remnant trees (or survivors)' growth; (ii) cSl is the carbon loss from survivors' mortality; (iii) cRr is the sum of carbon gain from yearly recruits; (iv) cRg is the carbon gain from recruits' subsequent growth; (v) cRl is the carbon loss from recruits' mortality

The tropical managed forests observatory: a research network addressing the future of tropical logged forests

While attention on logging in the tropics has been increasing, studies on the long-term effects of silviculture on forest dynamics and ecology remain scare and spatially limited. Indeed, most of our knowledge on tropical forests arises from studies carried out in undisturbed tropical forests. This bias is problematic given that logged and disturbed tropical forests are now covering a larger area than the so-called primary forests. A new network of permanent sample plots in logged forests, the Tropical managed Forests Observatory (TmFO), aims to fill this gap by providing unprecedented opportunities to examine long-term data on the resilience of logged tropical forests at regional and global scales. TmFO currently includes 24 experimental sites distributed across three tropical regions, with a total of 490 permanent plots and 921ha of forest inventories