Fluxos de carbono em rios tropicais montanhosos: métodos de quantificação e estudo de caso da bacia do rio Piabanha, RJ, Brasil

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Santos, Suzan Juliana da Costa
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Dióxido de carbono; Metano; Impactos urbanos; Carbono orgânico; Trocas gasosas; Monitoramento ambiental; Emissão de gases; Bacia hidrográfica; Hidrologia; Geoquímica ambiental; Geociência; Carbon dioxide; Methane; Urban impacts; Organic carbon; Gas exchange
• Link de acesso: http://app.uff.br/riuff/handle/1/28972

As águas dos rios são naturalmente supersaturadas com dióxido de carbono (CO2) e metano (CH4) e a emissão desses dois gases de efeito estufa por rios é incerta, mas significativa em escala global. Além disso, as atividades humanas como despejo de esgoto alteram os sistemas fluviais. Este estudo contribui para um melhor entendimento das emissões de gases em rios de duas maneiras: avaliação da robustez dos métodos disponíveis para monitorar as concentrações de gás carbônico nas águas dos rios, com proposta de um método simples e padronizado e documentação do comportamento de todas as formas de carbono em uma bacia hidrográfica montanhosa tropical com impactos urbanos pronunciados. O uso do método da seringa mostrou-se eficaz para a medir pCO2 e CH4. E se feita a alcalinidade total a partir da amostra filtrada, pode-se calcular também o CID a partir de pCO2 e AT (sistema carbonato). Esse método é barato e robusto, evita o uso HgCl2 e pode ser usado para aumentar a cobertura de dados e estimular uma ciência cidadã. Na bacia do rio Piabanha, o ciclo do carbono é impulsionado por dois fatores predominantes: (1) forte turbulência do corpo hídrico que aumenta a desgaseificação de CO2 e CH4 e a aeração da água; (2) descarte de efluentes nos rios. Foi possível definir quatro regiões na bacia hidrográfica a fim de integrar as emissões de CO2 e CH4: Cabeceiras montanhosas florestadas acima de 1000m de altitude, caracterizadas por uma alta taxa de transferência de gás para a atmosfera, fluxo alto de CO2 (7.112±7.926 mmol m-2 d - 1 ) e fluxos baixos de CH4 1,3±1,7 mmol m-2 d -1 , áreas urbanas caracterizadas por fluxos de CO2 expressivamente altos (12.754±4.342 mmol m-2 d -1 ) e fluxos altos de CH4 (84,9 ± 84,2 mmol m-2 d -1 ), a região abaixo de 1000metros de altitude sem influência urbana, com um fluxo de CO2 (487±773 mmol m-2 d -1 ) e fluxos baixos de CH4 (0,35±0,14 mmol m-2 d -1 ) e por último uma região que abrange o corredor dos rios a jusante das cidades, com fluxos de CO2 (2.773±1.603 mmol m-2 d -1 ) e fluxos de CH4 (3,9 ± 0,1 mmol m-2 d -1 ) intermediários. O espelho d'água dessas quatro regiões emitiu uma quantidade total de carbono para a atmosfera de 1.400 t C d-1 , 99,8% como CO2 e 0,2% como CH4. Para comparação, a bacia hidrográfica exportou horizontalmente 11t C d-1 na forma de CID 11 t C d-1 de COT. A razão entre o fluxo vertical (emissão de gás) e horizontal (exportação hidrológica) de carbono foi de 23. Nossos dados indicam que a presença de 535 mil habitantes e a baixa eficiência no tratamento de esgoto favorecem as emissões de CH4 mas tem um impacto limitado sobre as emissões de CO2 e nos fluxos horizontais de COT e CID.