Com objetivo de estudar o sequestro de carbono em solos, foram determinados estoques de carbono e taxas de respiração em solos representativos do Estado de Rio de Janeiro sob dois tipos de vegetação, o que permitiu o cálculo das taxas de decomposição e tempos médios de permanência do Corg nestes solos

ALMEIDA, A. M.

BARRETO, R. C.

BREFIN, M. de L. M. S.

MADDOCK, J. E. L.

MENDONÇA-SANTOS, M. de L.

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    Tempo de Permanência do Carbono em Solos,  em Função da Cobertura Vegetal  John E.L. Maddock(1), Maria de Lourdes M. S. Brefin Mendonça-Santos(2), Renata C. Barreto(3) & Aline M. Almeida(4)  (1) Professor Titular, Depto. Geoquímica, Universidade Federal Fluminense, Instituto de Química, Morro de Valonguinho S/no., Centro, Niterói, RJ, CEP 24020-121,  jmaddock@geoq.uff.br (2) Pesquisadora, EMBRAPA Solos, r. Jardim Botânico, 1024, Rio de Janeiro, RJ CEP 22460-000, lou.mendonca@gmail.com  (3) Doutoranda, Depto. Geoquímica, Universidade Federal Fluminense, Instituto de Química, Morro de Valonguinho S/no., Centro, Niterói, RJ, CEP 24020-121, renata_geoquimica@yahoo.com.br (4) Mestranda, Depto. Geoquímica, Universidade Federal Fluminense, Instituto de Química, Morro de Valonguinho S/no., Centro, Niterói, RJ, CEP 24020-121, enilamansur@yahoo.com.br  RESUMO: Com objetivo de estudar o seqüestro de carbono em solos, foram determinados estoques de carbono e taxas de respiração em solos representativos do Estado de Rio de Janeiro sob dois tipos de vegetação, o que permitiu o cálculo das taxas de decomposição e tempos médios de permanência do Corg nestes solos.  INTRODUÇÃO  A superfície dos solos com cobertura vegetal, natural ou implantada pelo homem, recebe continuamente matéria orgânica sólida, a serrapilheira ou, no caso de alguns cultivos, os resíduos de colheitas. Boa parte deste material é incorporada ao solo, onde a maior parte se decompõe lentamente, produzindo CO2, que é emitido para o ar como parte da respiração do solo. Raich e Schlesinger (1992) consideraram que o tempo médio de permanência da matéria orgânica, ou carbono orgânico (Corg), no solo é de 32 anos e a proporção do Corg que permanece por muito mais tempo (>>500 anos), em forma de compostos refratários, é dada como algo próximo de 0,1% do fluxo na superfície (Batjes, 1998). Não obstante, o estoque mundial de carbono em solos representa uma fração significante, (~3,7%), do total no compartimento superficial da Terra (~ 41000GtC), uma fração seqüestrada temporariamente que não contribui para o efeito estufa como CO2 atmosférico (corresponde a ~205% dos ~730GtC atmosférico) (Watson et al.,1992). Por outro lado, o período de permanência do Corg no solo varia consideravelmente entre solos, em volta da média, dependendo do tipo e condições do solo e a sua cobertura vegetal. Há menos dados de período de permanência em solos tropicais que em solos de regiões de climas temperada (Raich e Schlesinger, 1992). Portanto, foram determinados estoques de carbono e taxas de respiração em solos representativos no Estado de Rio de Janeiro, em dois tipos típicos de vegetação. Com estes dados foram calculados as taxas de decomposição e tempos médios de permanência no solo do Corg.   MÉTODOS  Foram feitas amostragens em oito tipos de solo no Estado do RJ, cada um com cobertura vegetal natural, (geralmente floresta), e com cobertura modificada, (cultivo ou pasto). Os sítios de amostragem foram escolhidos com base de mapa pedológico e em levantamento de campo. Os solos  foram classificados como: Latossolo Amarelo, Latossolo Vermelho Amarelo, Argissolo Vermelho Amarelo, Cambissolo Flúvico, Cambissolo Háplico, Espodossolo Cárbico,  Organossolo e Gleissolo Háplico.  As amostragens foram feitas a partir de trincheiras cavadas em profundidades entre 1 e 2 metros, ou menores em casos de lençol freático próximo à superfície. As concentrações de Corg nos perfis do solo foram determinadas por analisador elementar (Perkin Elmer). As taxas de respiração foram determinadas usando-se câmaras estáticas com 30cm de diâmetro e 15cm de altura. Amostras de ar foram tiradas das câmaras no início e aos 5, 10, 15 e 20 minutos após posicionamento da câmara no solo, conforme Maddock & Santos (1997). Concentrações de CO2 foram determinadas por cromatografia de gás com detector de condutividade térmica. As taxas de respiração foram medidas em oito pontos de cada sítio (tipo solo e cobertura vegetal), em dois dias de amostragem em épocas distintas do ano. Os dois dias foram escolhidos, considerando o que era logisticamente factível, para conseguir medidas com condições diferentes dos solos, principalmente umidade e temperatura. Com as oito medidas em cada dia, esperava-se obter taxas médias representativas, dada a conhecida variabilidade, em pequena escala espacial, de fluxos de CO2 emitidos pelo solo.       RESULTADOS E DISCUSSÃO  A Figura 1 apresenta os estoques de Corg encontrados nos solos até a profundidade de 1m. Os estoques estimados até 2m de profundidade seguiram o mesmo padrão, exceto no Espodossolo Cárbico, onde horizontes inferiores ricos em Corg, com aparência de areia misturada com turfa, foram responsáveis por estoques de Corg da ordem de 60 kgC/m2. Geralmente havia mais Corg nos solos de floresta do que nos mesmos solos com outra cobertura vegetal. Um tempo mínimo de permanência média do Corg em cada sítio amostrado foi calculado pela divisão do estoque de Corg no solo até um metro de profundidade, pelo fluxo anual de CO2. Em média, o Corg deverá permanecer no solo por tempos maiores, pois parte da respiração do solo, 30% a 70% (Schlesinger, 1997), é oriunda da respiração das raízes. Adicionalmente, no Organossolo e no Espodossolo Cárbico, havia considerável estoque de Corg abaixo de 1m de profundidade. A Figura 2 mostra a relação entre tempo de permanência e estoque, para solos com cobertura de floresta e cobertura vegetal modificada.  Os estoques de Corg no Espodossolo Cárbico e no Organossolo, especialmente na parte inferior dos perfis, foram tanto maiores do que aqueles apresentados na Figura 2 que os tempos de permanência calculados foram na faixa de 130 a 500 anos. Nestes solos, o lençol freático encontrou-se a aproximadamente 60cm de profundidade e acredita-se que, no Espodossolo Cárbico, a preservação de Corg foi devida às condições ácidas da água existente. O Organosolo sob plantação de coco, estava muito compactado pela passagem de veículos, o que explicaria os baixos fluxos de CO2. Nos solos não hidromórficos, (Figura 2), apesar dos estoques de Corg serem geralmente maiores sob cobertura florestal, estes apresentaram maiores taxas de respiração e consequentemente, em tempos de permanência do Corg nos solos de floresta que não foram significativamente maiores do que em solos sob pasto de capim ou sob cana-de-açúcar. As quantidades maiores nestes solos florestais podem ser atribuídas à maior taxa de deposição de resíduos na superfície. Por outro lado, aparentemente, num solo que acumula mais Corg, o Gleissolo, a permanência deste Corg também é maior, comparado com o mesmo solo sob pasto. As linhas de regressão indicam maiores tempos de permanência de Corg em solos com maiores conteúdos de Corg e maiores tempos de permanência em solos de floresta do que em solos sob outra cobertura.  CONCLUSÕES  A maior parte do carbono orgânico permanece nos solos estudados por períodos médios estimados sem considerar respiração radicular, de  entre 5 e 40 anos. Se for considerada uma contribuição por respiração radicular de 30% da respiração total, a estimativa desta faixa de permanência do carbono aumenta para 7 a 60 anos. Maior preservação de carbono ocorre apenas em solos onde o lençol freático permanece perto da superfície. Solos de florestas geralmente apresentam maiores teores de Corg, o que se deve a maior deposição de resíduos na superfície. Os maiores tempos de preservação de Corg em solos sob floresta somente ocorrem em solos que também preservam Corg por mais tempo sob outra cobertura vegetal.   REFERÊNCIAS  BATJES N.H. Mitigation of atmospheric CO2 concentrations by increased carbon sequestration in the soil. Biol. and Fertility of Soils, 27:230-235, 1998. MADDOCK, J.E.L. & SANTOS, M.B.S. Measurements of small fluxes of Greenhouse Gases to from the earth's Surface, using Static Chamber. An. Acad. Bras. Ciências, 68, Sup.1:95-99, 1997. RAICH J.W. & SCHLESINGER W.H. The global carbon dioxide flux in soil respiration and its relationship to vegetation and climate. Tellus, 44(B):81-99, 1992. SCHLESINGER W.H. Carbon balance in terrestrial detritus. An. Rev. Ecol. Sys., 8:81, 1977. WATSON, R.T., MEIRA FILHO L.G., SANHUEZA, E. & JANETOS, A. Greenhouse gases: Sources and sinks. In: HOUGHTON J.T. Climate Change 1992 IPCC Report. Cambridge Univ. Press., 1992. p.28-42.      Fig. 1 Estoque Corg nos Solos, até profundidade 1m01020304050607080latossolo amarelolatossolo verm.-am.argissolo verm.-am.cambissolo flúvicocambissolo háplicoespodossolo cárbicoorganossologleissolo háplicokg Corg/m2florestacultivado ou pasto Figura 1. Estoques de carbono orgânico nos solos até profundidade de 1 metro.   Figura 2. Tempos de permanência do Corg do solo, em função dos estoques de C do solo até 1 m de profundidade.  

Tempo de permanência do carbono em solos, em função da cobertura vegetal.

http://www.alice.cnptia.embrapa.br/bitstream/doc/337976/1/Tempo-de-permanencia-do-carbono-em-solos-2008.pdf

Tempo de permanência do carbono em solos, em função da cobertura vegetal.

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