Variabilidade espaço-temporal da concentração e fluxo de CO2 e CH4 na região do baixo Amazonas

Autor(es)

Maria Gabriella da Silva Araújo

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: Piracicaba.
• Instituição: Universidade de São Paulo (USP). Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALA/BC)
• Data de defesa: 2024-11-19

Membros da banca

Maria Victoria Ramos Ballester; Juliana Feitosa Felizzola; Diani Fernanda da Silva Less; Luiz Antonio Martinelli; José Mauro Sousa de Moura; Vania Neu

• Orientador: Maria Victoria Ramos Ballester

Resumo

Esta pesquisa investiga a variabilidade espaço-temporal das concentrações e fluxos de dióxido de carbono (CO2) e metano (CH4) no Baixo Rio Amazonas. O estudo visa compreender os fatores hidrodinâmicos e biogeoquímicos que influenciam a emissão desses gases de efeito estufa, destacando seus papéis no ciclo global do carbono. Os principais objetivos são identificar os fatores ambientais, como a velocidade da água, profundidade do canal e conteúdo de matéria orgânica, que regulam a produção e evasão de gases ao longo de diferentes locais, desde Óbidos até a foz, e ao longo da hidrógrafa. A metodologia envolveu uma ampla amostragem realizada ao longo de nove campanhas de campo entre 2014 e 2023, cobrindo todas as fases hidrológicas: enchente, cheia, vazante e seca. A coleta de amostras ocorreu em seis pontos ao longo do Baixo Amazonas, onde foram medidos parâmetros ambientais, como profundidade do rio, velocidade da água e do vento, bem como temperatura da água e do ar. As concentrações de gases foram coletadas usando o método de equilíbrio de fases (headspace), enquanto o fluxo de gases por meio de câmaras flutuantes. Modelos mistos lineares generalizados (GLMMs) foram empregados para analisar as interações complexas entre essas variáveis ambientais e as concentrações e fluxos de CO2 e CH4. Os resultados indicam variações sazonais e espaciais significativas em ambos os gases. A velocidade da água e a profundidade do canal emergiram como os principais fatores que regulam a dinâmica de CO2 e CH4. As concentrações e fluxos de CO2 aumentaram durante o período de cheia, com os efeitos das marés amplificando esses padrões. O CH4, embora mais estável que o CO2, apresentou certa variabilidade, especialmente durante o período de águas baixas. As concentrações de sedimentos suspensos e a matéria orgânica também desempenharam papéis cruciais, influenciando a produção de gases por meio de processos microbianos. Espacialmente, o estudo encontrou que as concentrações e fluxos de CO2 diminuem progressivamente à medida que o rio se aproxima do oceano, particularmente nas regiões de Bailique e Chaves, onde as influências das marés são mais fortes. Essas diminuições foram associadas à redução da velocidade da água e profundidade do canal, fatores que também influenciam a distribuição do CH4, embora em menor grau. Os padrões sazonais revelaram ainda que ambos os gases exibiram fluxos de evasão elevados durante os períodos de cheia, impulsionados pelo aumento da descarga do rio e pela dinâmica das marés. O estudo destaca a complexidade da dinâmica dos gases no Baixo Amazonas, onde fatores hidrodinâmicos, como a descarga do rio e o fluxo das marés, interagem com processos biogeoquímicos para regular as emissões de gases de efeito estufa. Essas emissões, particularmente de CO2, são exacerbadas durante o período de cheia, quando a descarga do rio aumenta, contribuindo para uma liberação significativa de carbono na atmosfera. Além disso, o estudo aponta a importância de entender a dinâmica do metano, que é influenciada pela profundidade da água e pelos níveis de oxigênio, afetando sua produção e oxidação. Em conclusão, a pesquisa reforça a necessidade de monitoramento contínuo e de uma abordagem integrada para modelar as emissões de carbono em sistemas fluviais tropicais. O Baixo Amazonas, devido à sua hidrodinâmica única, desempenha um papel crítico no balanço global de gases de efeito estufa, e estimativas mais precisas de emissões são essenciais para compreender e mitigar os impactos das mudanças climáticas. Os achados chamam a atenção para a necessidade de uma maior exploração da influência do clima, uso do solo e processos fluviais no ciclo do carbono em grandes rios tropicais. (AU)

• Processo FAPESP: 20/15375-3 - Variabilidade espaço-temporal da concentração e fluxo de CO2 e CH4 na região do baixo Amazonas
• Beneficiário: Maria Gabriella da Silva Araújo
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado