Submitted by Dominick Jesus (dominickdejesus@hotmail.com) on 2016-01-06T19:04:48Z No. of bitstreams: 2 Tese_Ótavio Peleja de Sousa.pdf: 1256672 bytes, checksum: 422e920eaa48ad4d5b34ecdc7b00715a (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-06T19:04:48Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Tese_Ótavio Peleja de Sousa.pdf: 1256672 bytes, checksum: 422e920eaa48ad4d5b34ecdc7b00715a (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2015-04-17 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / Mercury dynamics in fluvial basins can be influenced by pedagogical processes and interactions with soil organic matter. In the Brazilian Amazon soils have been shown to contain elevated levels of Mercury and play an importante role in the regional mercury cycle. Two classes of soils, hydromorphic podzols and latosols, both widely distributed in the Amazon Region, differ in their mercury loads and interact in distinct manners with organic matter. The interaction between mercury and organic matter is still poorly understood in these soils. The objective of the present study was to investigate the roles of hydromorphism and organic matter in the dynamics of mercury is first order stream basins draining these distinct soil types (hydromorphic podzol and latosol) in the Central Brazilian Amazon. Samples of soil and filtered stream water were collected from two first order stream basins, one containing predominantly hydromorphic podzols (Campina Reserve, Campina Stream) and one containing primarily latosols (Ducke Reserve, Barro Branco Stream). In each basin, vertical profiles of soil were sampled in three compartments along a topo-sequence (plateau, slope and lowland). Samples of filtered stream water and soils (fine <63 μm and coarse >63 μm) were analyzed for total mercury (HgTF and HgT) by CVAFS (MERX, Brooks Rand®) and CVAAS (FIMS 400, Perkin Elmer®), respectively. Samples of soil and water were also analyzed for water extractable organic carbon (COEA) and dissolved organic carbon, respectively, and specific UV absorption (SUVA254). Independent of topographic compartment and soil type, HgT concentrations were always highest in the fine fraction. HgT levels in podzols varied from 28-531 ng/g in the fine fraction and from 2-46 ng/g in the coarse fraction. In latosols, HgT varied from 221-340 ng/g in the fine fraction and from 25-107 ng/g in the coarse fraction. HgT concentrations in the podzol increased with declining elevation (plateau<slope<lowland), reflecting the progressive migration and accumulation of fine eluvial particals, rich in HgT, along the toposequence. The levels of COEA and SUVA254 in the podzols were positively correlated with HgT in both the fine fraction (Spearman; r=0,81 and 0,75, respectively) and the coarse fraction (r=0,66 e 0,86, respectively). The average concentration of HgTF in the stream draining podzols (9,6±3,7 ng/L) was significantly higher (t= 3,30; p=0,0035) than that in the stream draining latosols (4,9±2,8 ng/L). Postive correlations were observed between HgTF and SUVA254 (R2=0,95; p<0,001) and between HgTF and COD(R2= 0,94; p<0,001) in the stream draining hydromorphic podzols. Similar correlations were not found in the stream draining latosols. These results indicate that latosols are efficient at sequestering HgT and organic matter, while hydromorphism and organic matter dynamics in podzols play a fundamental role in mobilizing and exporting mercury to the Amazon river system. / A dinâmica do mercúrio numa bacia fluvial pode ser influenciada por processos pedológicos e pelas interações com a matéria orgânica presente no solo. Na Amazônia brasileira, os solos apresentam elevadas cargas de mercúrio e desempenham papel importante no ciclo regional do mercúrio. Duas classes de solos, podzól hidromórfico e latossolo, são amplamente ocorrentes na região amazônica, apresentam diferentes cargas de Hg e, interagem de maneira distinta com matéria orgânica. A interação entre o mercúrio e a matéria orgânica ainda é mal compreendida nestes tipos de solos. O objetivo deste estudo foi avaliar os diferentes papéis do hidromorfismo e da matéria orgânica associada a estes dois tipos de solo (podzól hidromófico e latossolo), na dinâmica do mercúrio em microbacias da Amazônia central, Brasil. Foram coletadas amostras de solo e água de igarapé (filtrada) de duas microbacias com solos distintos, uma composta predominantemente de podzóis hidromóficos (Reserva da Campina, igarapé da campina) e uma de latossolos (Reserva Adolpho Ducke, igarapé barro branco). Dentro de cada microbacia, as amostras de solo foram coletadas em perfis verticais ao longo de uma topossequência, constituída de três compartimentos topográficos (platô, vertente e baixio). Amostras de água do igarapé (filtrada) e de solo (fração fina <63 μm e fração grossa >63 μm) foram analisadas para mercúrio total (HgT), utilizando CVAFS (MERX, Brooks Rand®) e CVAAS (FIMS 400, Perkin Elmer®), respectivamente. As amostras de solo e água foram também analisadas para carbono orgânico extraível em água (COEA), absorbância específica ultravioleta (SUVA254) e carbono orgânico dissolvido (COD), respectivamente. Independente do compartimento topográfico e tipo de solo, as concentrações de HgT nos solos foram maiores na fração fina. As concentrações de HgT nos podzóis variaram de 28-531 ng/g na fração fina e de 2-46 ng/g na fração grossa, e nos latossolos variaram de 221-340 ng/g na fração fina e de 25-107 ng/g na fração grossa. As concentrações de HgT aumentaram com o declínio do relevo nos podzóis (platô< vertente < baixio), refletindo o a migração e acumulo progressivo de partículas finas eluviadas, ricas em HgT, ao longo da topossequência. No podzól, o COEA e SUVA254 foram correlacionados positivamente com HgT na fração fina (Spearman; r=0,81 e 0,75, respectivamente) e grossa (r=0,66 e 0,86, respectivamente). A concentração média de HgTF nas águas do igarapé drenando podzóis (9,6±3,7 ng/L) foi significativamente maior (t= 3,30; p=0,0035) do que no igarapé drenando latossolos (4,9±2,8 ng/L). Foram observadas correlações positivas entre HgTF e SUVA254 (R2=0,95; p<0,001) e HgTF e COD(R2= 0,94; p<0,001) nas águas do igarapé drenando podzóis hidromórficos. As mesmas relações não foram observadas no igarapé drenando latossolos. Concluímos que os latossolos são exímios estocadores de HgT e matéria orgânica, e o hidromorfismo aliado a dinâmica da matéria orgânica nos podzóis desempenham papel fundamental na mobilização e exportação de mercúrio para o sistema fluvial Amazônico.

Submitted by Dominick Jesus (dominickdejesus@hotmail.com) on 2016-02-15T19:23:16Z No. of bitstreams: 2 Tese_Bruno Takeshi Tanaka Portela.pdf: 2686500 bytes, checksum: e5cda17096eea4c0b2fbec51a5d20f95 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-02-15T19:23:16Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Tese_Bruno Takeshi Tanaka Portela.pdf: 2686500 bytes, checksum: e5cda17096eea4c0b2fbec51a5d20f95 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2013-11-21 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / During the last decades, the understanding of drought impacts became paramount to the understanding of environmental science in the Amazon. Despite of potential large effect of drought on the structure and function of the Amazonian forests, its effects are still poorly understood. Soil carbon stocks are very sensitive to changes in environmental conditions, such as climate alterations, changes in vegetation productivity or land use change. In that context, experiments have been carried out in the Amazon effectively excluding a large fraction of rainfall from forested areas for periods varying from 7 to 10 years. In one of these experiments, I evaluated the influence of extreme drought over the soil carbon stocks up to 2 m deep, using an intensive soil sampling regime for soil C stock determinations, followed by the fractionation of soil organic matter in two contiguous plots in Eastern Amazonia, with one being subjected to the exclusion of ca. 50% of its natural rainfall for the last 10 years and the other being a control plot with natural conditions. For organic matter fractions have been determined. To improve statistical confidence, 40 soil profiles were sampled in each plot and analyzed for soil C content. Profiles were subsequently separated into five groups in each plot, according to the pattern observed in the vertical soil C profile. Similar profiles were used to create bulk samples (per depth) to be analyzed for C fractions and a weighted average was made taking into account the frequencies of each group in each plot. The soil C stock was higher at the drought plot with 106.1 ± 1.8 Mg. C/ha, in comparison to the control plot with 100.6 ± 2.5 Mg C/ha, with the difference being marginally significant at 7% probability (T test: t = 1.82, p=0.07). However, differences were highly significant if compared by soil depth, with the layer from 20 to 100 cm deep corresponding to most of the difference in C stocks between the plots. Approximately 82% of the difference in soil C stocks can be attributed to recently added particulate organic matter (light fraction). The evaluation of changes in the different components of forest carbon cycle suggest that the observed differences in soil C stock between the areas may be associated to changes in root turnover on the drought plot. / Durante as últimas décadas, os possíveis impactos da seca se tornaram primordiais para o entendimento sobre a ciência ambiental na Amazônia. Os efeitos da seca sobre as funções e estrutura do ecossistema na Amazônia são potencialmente grandes, mas permanecem mal definidos. Os estoques de C nos solos são muito sensíveis às mudanças em condições ambientais, como alterações de clima, produtividade vegetal ou mudança no uso da terra e experimentos conduzidos na Amazônia tem tentado excluir uma grande quantidade de chuvas em áreas florestadas em períodos de 7-10 anos. Dentro do escopo de um destes experimentos, foi avaliada a influência de seca extrema simulada na Amazônia nas alterações do estoque de carbono no solo até dois metros de profundidade através de uma amostragem intensiva de solo e fracionamento da matéria orgânica em duas parcelas de 1 hectare, sendo uma controle e uma submetida a exclusão de aproximadamente 50% da chuva. Quatro frações da matéria orgânica do solo que compõem os reservatórios ativos e lentos foram separadas. Para melhor representar a área de estudo, 40 perfis de solo foram coletados e analisados para carbono, sendo então organizados em cinco grupos (grupos O, X, I, II e III) de acordo com a variância estatística da concentração do C observada no perfil vertical do solo nas duas áreas de pesquisa. Em seguida, perfiz semelhantes foram agrupados e amostras compostas foram utilizadas para o fracionamento da matéria orgânica, sendo feita uma média ponderada levando em conta a frequência de cada grupo. Em relação ao estoque de carbono no perfil amostrado (0-200 cm), percebeu-se que o estoque médio de C é maior na parcela seca, com um valor de 106,1 ± 1,8 Mg. C/ha, tendo a parcela de controle um estoque 100,6 ± 2,5 Mg C/ha, sendo encontrada diferença marginalmente significativa (probabilidade de 7%) entre elas (T test: t = 1,82, p=0,07). Observa-se, porém, que as diferenças nos estoques foram significativas se observadas por profundidade, com a camada entre 20-100 cm correspondendo a maior parte da diferença. Aproximadamente 82% da diferença entre os estoques pode ser atribuido a adição de novo material particulado ao solo (fração leve livre). A avaliação das mudanças sofridas pelos diferentes componentes do ciclo de carbono florestal sugerem que as alterações observadas nos estoques de C entre as áreas esteja relacionada a uma maior taxa de reposição de raízes no solo da parcela submetida à seca.

Submitted by Dominick Jesus (dominickdejesus@hotmail.com) on 2016-01-20T17:54:35Z No. of bitstreams: 2 Dissertação_Claudia Pandolfo Paz.PDF: 2631827 bytes, checksum: 1d820b08e18c632deeece5bf92f65524 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-20T17:54:35Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação_Claudia Pandolfo Paz.PDF: 2631827 bytes, checksum: 1d820b08e18c632deeece5bf92f65524 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2011-09-21 / Soil organic carbon (SOC) stability is a function of environmental and biological conditions such as edaphic factors, climate and organic matter quality. Considering that a wide variation occurs in all these parameters across Amazonia, one could expect that there should be systematic variations in SOC fractions across the area. Understand the processes involved in carbon stabilization in tropical pristine forests is very important to improve our understanding of ecosystem function and to allow the preparation of better and more accurate models of soil carbon dynamics. We used soil carbon fractionation techniques to answer the following questions: (i) How the different soil carbon fractions are distributed among the different soil types, at varying depths (ii) How they are inter-related and (iii) What is the role of soil properties, climate and litter quality in modulating SOC fractions across the Amazon Basin. This study was carried out on 30 1 hectare pristine rainforest plots located at Brazil, Peru, Colombia and French Guyana. Our results show that SOC concentration in the different fractions vary following a soil weathering gradient, where soil carbon on young, more fertile soils is predominantly associated to relatively stable pools (silt+clay fraction) while highly weathered soils such as Ferralsols and Acrisols have large proportion of their soil carbon associated with stable aggregates. Very sandy and infertile soils have organic matter mainly associated with the maintenance of particulate organic matter on soil surface, which is clearly associated to poor organic matter quality and low decomposability. Concentration of SOC on most fractions was found to be mainly associated to edaphic properties, with the exception of the light fraction which is related to litter quality. We have found little evidence of climate influence on SOC fractions. / A estabilidade do carbono orgânico no solo (SOC) é dependente das condições do ambiente, como o clima, fatores edáficos e qualidade da matéria orgânica. Assim, considerando-se que existe uma ampla variação destas condições na Bacia Amazônica, espera-se que a concentração de SOC em frações lábeis e estáveis varie também. Investigar esses processos em sistemas florestais naturais é importante para compreender os mecanismos de funcionamento do ecossistema e produzir modelos ecológicos de dinâmica do carbono com um grau maior de precisão. Neste estudo foram respondidas as seguintes questões: (i) como estão distribuídas as frações do SOC em diferentes tipos de solos e profundidades? (ii) como as frações do SOC estão inter-relacionadas? (iii) qual é o papel das propriedades do solo, da qualidade das folhas da liteira e das variáveis climáticas sobre a distribuição das frações do SOC ao longo da Bacia Amazônica? O estudo foi realizado em 30 parcelas de 1h de florestas maduras no Brasil, Peru, Colômbia e Guiana Francesa. Foram utilizadas técnicas de fracionamento da matéria orgânica do solo e análises químicas e físicas padronizadas do solo e liteira. Os resultados mostraram uma variação na concentração de SOC nas frações ao longo do gradiente de intemperismo do solo. Os solos mais jovens e férteis tenderam a apresentar maiores concentrações de SOC associada às frações minerais estáveis (silte+argila), enquanto os solos altamente intemperizados como Ferralsols e Acrisols apresentaram maiores concentrações de SOC nos agregados do solo. Os solos arenosos e altamente inférteis tenderam a apresentar maiores concentrações de SOC nas frações leve, entretanto a labilidade dessa fração da MOS pode variar dependendo da qualidade da matéria orgânica. A concentração de SOC nas frações do solo demonstrou ser principalmente controlada pelos fatores edáficos, com exceção da fração leve que apresentou relação forte com a qualidade da liteira. Nós encontramos poucas evidências do efeito direto do clima sobre as frações de SOC.

The sugarcane is a raw material which after industrialization originates derivatives, like sugar and alcohol, extremely important for the country economical income. The process of fermentation of the broth and posterior distillation originate alcohol and vinasse. The last was earlier considered as a pollutant, however, nowadays it is carefully used for the improvement of biological, physical and chemical properties of the soil. The present work aims to evaluating, in laboratory, the modifications and displacements of some physical and chemical attributes in two clayish soils that had received vinasse for more than 25 years, in the factories Marituba (UMA) and Sto Antonio (USA), in the sugar cane region of Alagoas state, Brazil. The soil samples were collected in five layers (0-10, 10-20, 20-40, 40-70 and 70-100 cm) of depth, using the factorial [(2) plant (2) +vinasse (+v)/ -vinasse (-v) - (5) layers], 22x5 totalizing twenty treatments with four repetitions. From the results, it was noticed that vinasse promoted significant alterations in the soil, in accordance with the variance analysis (ANAVA), for with 0,01 of probability for test F, the attributes: pH, P, K+, Ca2++Mg2+, Total Organic Matter in Soil (OMS), Water Soluble Carbon (WSC), Potassium Saturation in the Cation Exchange Capacity (CEC) and porosity, The variables Soil Density (SD) and clay had presented significant differences, 0,05 level of probability and sands had been non-significant (NS). For the changeable layers in the profile of the ground, the parameters that had significance in 1% were; pH, P, K+, Ca2++Mg2+, OMS, WSC, CEC, sands and porosity, while the variable CEC and SD had been non-significant (NS). In the interaction of vinasse with layers the parameters that had significant differences for F test 0,01 were P, K+, Ca2++Mg2+, MOS, CTC, DS, % K+ CTC and sands, with significant difference of 0,05 for pH, CSA and clay. In the interaction of vinasse with layers, the differences 0,01 had been for P, Ca2++Mg2+, OMS, WCS, and % K+ CTC, of 0,05 of probability, the variables CTC and DS presented significant differences, already pH, K+, CEC, sands, clay and porosity had been NS. Comparing the averages among areas with and without vinasse, for the test of Tukey 0,05, have average higher for layers of the area that received vinasse: pH, P, K+, Ca2++Mg2+, WCS, SD and % K+ CTC. They had been similar for CEC and sands, however, in the area that did not receive vinasse, OMS, clay and porosity had presented higher values. The data obtained in this study indicate that the addition of vinasse was beneficial to the soil and therefore it is recommended to maintain its use, on the comparison between the benefit and the damage it can cause stillage. / A cana-de-açúcar é a matéria prima que depois de industrializada origina vários derivados, tendo como principais o açúcar e o álcool. Após o processo de fermentação do caldo e posterior destilação, originam-se o álcool e a vinhaça. Essa, que antes era considerada poluente, atualmente é utilizada, com zelo, para a melhoria das propriedades biológicas, físicas e químicas do solo. O presente trabalho visou avaliar, em laboratório, as modificações e deslocamentos de alguns atributos físicos e químicos em dois Argissolos que recebem vinhaça há mais de 25 anos, nas usinas Marituba (UMA) e Sto Antonio (USA), localizadas na região canavieira de Alagoas, Brasil. Foram utilizadas amostras de solos coletadas em cinco camadas (0-10, 10-20, 20-40, 40-70 e 70-100 cm) do perfil do solo, em que se aplicou o fatorial 22x5 [(2)usinas-(2) com vinhaça (CV) e sem vinhaça (SV)-(5)camadas], totalizando vinte tratamentos com quatro repetições. Pelos resultados, se observou que a vinhaça promoveu alterações significativas no solo. Os atributos: pH, P, K+, Ca2++Mg2+, Matéria Orgânica do Solo (MOS), Carbono Solúvel em Água (CSA), percentagem de potássio trocável na capacidade de troca de cátions em (%KCTC) e porosidade apresentaram diferenças significativas a 0,01 de probabilidade pelo teste F. As variáveis, densidade do solo (DS) e argila, apresentaram diferenças significativas a 0,05 de probabilidade e capacidade de troca de cátions (CTC) e areias foram não significativas (NS). Para as variáveis do solo houve significância a 0,01 para: pH, P, K+, Ca2++Mg2+, MOS, CSA, CTC, areias e porosidade, enquanto as variáveis % K+ CTC e DS foram NS. Na interação de vinhaça com camadas, houve diferenças significativas pelo teste F a 0,01 para P, K+, Ca2++Mg2+, MOS, CTC, DS, % K+ CTC e areias. Houve diferença significativa a 0,05 para pH, CSA e argila. Na interação de vinhaça com camadas, as diferenças a 0,01 foram para P, Ca2++Mg2+, MOS, CSA, e % K+ CTC, com 0,05 de probabilidade, as variáveis CTC e DS apresentaram diferenças significativas, já pH, K+, CTC, areia, argila e porosidade foram NS. Comparando as médias entre as áreas com e sem vinhaça, pelo teste de Tukey a 0,05, tem-se médias maiores para camadas da área que receberam vinhaça, para pH, P, K+, Ca2++Mg2+, CSA, DS e % K+ CTC. Foram semelhantes para CTC e areias, porém, na área que não recebeu vinhaça apresentaram superioridade: MOS, argila e porosidade. Os dados obtidos no presente trabalho indicam que a adição de vinhaça ao solo foi benéfica e por isso se recomenda a manutenção de seu uso, diante da comparação entre o benefício e o prejuízo que a vinhaça poderá causar.