Desvendando os mecanismos de armazenamento de carbono em solos tropicais sob aplicação de biochar

• Processo: 24/13225-5
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de fevereiro de 2025
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2027
• Área de conhecimento: Ciências Agrárias - Agronomia - Ciência do Solo
• Pesquisador responsável: João Luís Nunes Carvalho
• Beneficiário: Fernanda Palmeira Gabetto
• Instituição Sede: Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM). Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (Brasil). Campinas , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 21/10573-4 - Centro de Pesquisa de Carbono em Agricultura Tropical (CCARBON), AP.CEPID
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Black carbon | Fib-Sem | High-throughput sequencing | Stable isotope tracing | Synchrotron X-ray tomography | emissões de gases do efeito estufa

Resumo

Uma parte essencial da abordagem às mudanças climáticas envolve a utilização de tecnologias de remoção de dióxido de carbono (CDR) para compensar as emissões de setores difíceis de serem descarbonizados. No entanto, algumas delas estão associadas a elevados custos de implementação ou a baixos níveis de maturidade tecnológica. Entre as tecnologias CDR viáveis e prontas para serem implementadas, o biochar oferece uma abordagem única. Isso ocorre devido seu potencial para promover emissões líquidas negativas de gases com efeito de estufa (GEE), uma vez que pode promover o sequestro de carbono (C) ao mesmo tempo que reduz emissões de outros GEE. Com base nas lacunas de conhecimento existentes na literatura, apresentamos uma proposta de pesquisa que explora os mecanismos pelos quais o biochar pode afetar o sequestro de C do solo em condições climáticas tropicais. Para atingir o objetivo principal, este estudo será dividido em três capítulos complementares. No primeiro capítulo será realizada um experimento de incubação para comparar os efeitos oriundos da aplicação de biochar com a palha no C do solo. Para isto, será utilizada a técnica de isótopos estáveis ´13C para distinguir as emissões de CO2 derivadas da matéria orgânica nativa do solo, do material orgânico recém aplicado, e do efeito priming. Para o segundo capítulo, será realizada a amostragem de solo em um experimento de campo com histórico de uma aplicação de biochar (9 anos). As amostras serão submetidas a um conjunto de análises, incluindo aquisição de imagens 3D-FIB-SEM-EDS, porosidade do solo por Microtomografia Computorizada de Raios X (µ X-ray CT), atividade enzimática e grupos funcionais C por Espectroscopia de Fotoelétrons Excitados por Raios X (XPS). Por último, o terceiro capítulo incluirá um experimento de incubação com a reaplicação de biochar após um longo período de pausa. Para avaliar a complexidade das respostas do sistema, quantificaremos as emissões de GEE ao longo do experimento e avaliaremos as alterações microbianas através do sequenciamento das comunidades microbianas. Desta forma, a implementação deste projeto irá ajudar na compreensão dos mecanismos complexos de estabilização de C em solos tropicais sob aplicação de biochar de modo a elucidar o potencial da prática na contribuição para a neutralidade de C no Brasil.