Adaptação do modelo Century para simulação da produtividade de biomassa e ciclagem do carbono e nitrogênio em áreas de caatinga

• Ano de defesa: 2015
• Autor(a) principal: ALTHOFF, Tiago Diniz
• Orientador(a): MENEZES, Romulo Simões Cezar
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pos Graduacao em Tecnologias Energeticas e Nuclear
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Floresta seca; Solo.; Clima; Modelagem
• Link de acesso: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/15329

O semiárido brasileiro é caracterizado pela variabilidade espacial e temporal da precipitação pluviométrica, aliada às altas temperaturas, o que vem a elevar a evapotranspiração e a formar diferentes tipos de solos que origina distintas composições fitofisionômica florestal na região. De acordo com a modelagem climática atual, o bioma Caatinga está entre os mais vulneráveis ao possível cenário de mudanças climáticas. Tais mudanças podem alterar a ciclagem biogeoquímica e influenciar a dinâmica do carbono (C) e do nitrogênio (N) na vegetação e nos solos. Além da vulnerabilidade climática, a retirada de lenha para uso como fonte de energia e o uso da vegetação nativa como pastagem para ruminantes são práticas de pressão antrópica na região. Com essa complexidade dos ecossistemas na Caatinga torna difícil o delineamento e monitoramento de sistemas sustentáveis de uso da terra na região a partir de observações e trabalhos experimentais. Nesse sentido, os modelos matemáticos de simulação da ciclagem biogeoquímica podem contribuir para o melhor entendimento desses processos. Dentre os vários modelos de simulação da ciclagem biogeoquímica em ecossistemas terrestres, o Century tem sido usado com sucesso para simular a dinâmica de C e N, P e S em diferentes agroecossistemas no mundo. Sendo assim, o objetivo do presente trabalho foi adaptar o modelo Century para simular os fluxos e estoques de C e N no solo e na vegetação nativa da Caatinga submetidas a diferentes planos de corte florestal sob o cenário climático A1B até o ano de 2100. Os dados utilizados (vegetação, solo e clima) foram obtidos em parcelas de campo nos municípios de Santa Teresinha-PB (calibração) e Serra Negra do Norte-RN (validação). O solo predominante das áreas foi o Neossolo Litólico nas parcelas preservadas, sem corte raso ou perturbações antrópicas significativas por pelo menos nos últimos 50 anos e em processo de regeneração natural de 15 e 18 anos da vegetação. Com a biomassa florestal nativa estimada, foi considerado 45% de C. Os planos de cortes escolhidos para simulação foram a partir de dados observacionais de retirada da lenha (corte raso), seguido ou não da queima dos resíduos. Na etapa de validação para as parcelas em Serra Negra do Norte, RN, os valores simulados dos estoques de C da biomassa aérea das arbóreas em áreas preservadas (20,6 Mg ha-1), coincidiram com a média dos valores observados em campo (20,3 Mg ha-1), o que validou o modelo de forma satisfatória. O modelo também simulou de forma adequada a dinâmica de C e N entre a vegetação e o solo após os planos de cortes ao longo de 15 e 18 anos. Com o modelo validado, foi avaliado o impacto de cenários climáticos sobre os fluxos e estoques de C solo-planta sob diferentes períodos (10, 15 e 20 anos) de corte raso (CR) com (CQ) e sem queima (SQ). O cenário climático utilizado foi o SRES A1B, projetado pelo modelo Eta/CPTEC para os períodos de 2010-2040, 2041-2070 e 2071-2100, composto pelos membros LOW, MIDI e HIGH revelando a amplitude das simulações do cenário A1B. Todos os cenários foram confrontados com o clima histórico, projetado nos intervalos futuros avaliados para servir como referência dos efeitos climáticos sobre os períodos de plano de corte adotado. Em 2100, as reduções no acúmulo da biomassa arbórea em ambos os tratamentos (CR-CQ e SQ) chegaram próximo a 50% e de 15% do COS confrontado ao cenário do clima hitórico. Portanto, o melhor entendimento do funcionamento dos ecossistemas florestais poderá contribuir para o desenvolvimento mais sustentáveis, contribuindo na mitigação do aquecimento global.