Este trabalho discute a variabilidade dos fluxos de energia à superfície e de CO2 sobre uma área de Cerrado Sensu stricto no interior de São Paulo, e de uma área de ecótono Floresta-Cerrado (sazonalmente alagável) no Estado do Tocantins. Foram utilizadas medidas micrometeorológicas médias de 30 min, do clima (temperatura e umidade do ar, precipitação, velocidade do vento), dos fluxos de radiação (solar, PAR, saldo de radiação) e fluxos turbulentos de calor sensível, latente e CO2, coletadas no Cerrado durante o período de 2001 a 2003, e no ecótono durante Outubro de 2003 a Setembro de 2004. O ecótono e o Cerrado estão sob solos arenosos, homogêneos, com alta capacidade de infiltração e baixa de armazenamento. O Cerrado s.s. mostrou-se um ecossistema com forte sazonalidade da capacidade fotossintética, do Albedo-PAR e dos fluxos atmosféricos de CO2. Há uma fase de sumidouro e outra de fonte de CO2, corroborando os dados da literatura. Na escala da variabilidade interanual, as variações dos estados funcionais do Cerrado, como sumidouro ou fonte de CO2, foram fortemente dependentes das variações da precipitação e da temperatura mínima. No ecótono Floresta-Cerrado, a fase de inundação induz à uma diminuição gradual da respiração do sistema e da produtividade primária. A diminuição na produtividade ocorre com um atraso de ~45 dias, que poderia ser um tempo de assimilação e tolerância do sistema ao estresse induzido por anóxia. A redução da respiração do ecossistema ocorre ao passo que no regime alagado as perdas de CO2 ocorrem por evasão da superfície de água livre, um processo que aparentemente tem uma fonte de emissão menor que os processos de respiração do solo em condições secas. Durante a maior parte da inundação o ecótono continua a manter-se como um sumidouro de CO2 atmosférico durante, ao menos, 3 meses. O parâmetro RUE do ecótono foi cerca de 5 vezes maior do que o do Cerrado. A diferença de eficiência se deve possivelmente ao maior índice de área foliar das formações florestais da transição Floresta-Cerrado. A funcionalidade é controlada por fatores ambientais de maior escala que as locais. No caso do Cerrado s.s. há uma forte dependência do regime de chuvas e da temperatura mínima. No caso do ecótono Floresta-Cerrado, a suscetibilidade parece ser uma função do tempo de inundação. / This work discusses the energy and CO2 flux variability over a Cerrado Sensu stricto, in São Paulo state, Brazil, and over a seasonally inundated Forest-Cerrado ecotone in Tocantins state, Brazil. Micrometeorological measurements (30 minute average) of weather (temperature, relative humidity, precipitation and wind speed), radiation fluxes (solar radiation, PAR and net radiation), and CO2, latent and sensible heat turbulent fluxes were made for the Cerrado from 2001 to 2003. Measurements for the ecotone were made from October 2003 to September 2004. Both environments have sandy, homogeneous soils, with high infiltration capacity and low water storage. Cerrado s.s. showed strong seasonality for photosynthetic capacity, Albedo-PAR and CO2 atmospheric fluxes. As seen in other works, the Cerrado has both a CO2 sink and a CO2 source phase. These are strongly dependent on the precipitation and minimal temperature. Inundation of the Forest-Cerrado ecotone results in a gradual decrease in the system’s respiration and primary productivity. A lag of approximately 45 days is seen in the primary productivity reduction. This could represent the system’s resistance and tolerance due to anoxia stress. Ecosystem respiration in the inundated period is lower than in the dry period, apparently due to the lower CO2 outflux from the free water surface, in comparison with the CO2 flux from the soil. During most of the inundation period, the ecotone acts as a sink for CO2, for at least 3 months. The RUE for the ecotone was proximately 5 times higher than the Cerrado. This is probably due to the higher leaf area index of the forest area in the ecotone. The functionality of both biomes is controlled by larger scale environmental factors, as opposed to local factors. The Cerrado s.s. has a strong dependence precipitation and minimal temperature. The Forest-Cerrado ecotone shows a high dependence on the length of the inundated period.

A ciclagem de matéria orgânica (MO) no ambiente marinho é um processo-chave para o ciclo global de carbono. Os sedimentos costeiros são de suma importância para a ciclagem de carbono pois atuam como receptores de grandes quantidades de MO alóctone (i.e. terrestre) e autóctone (i.e. marinho). A miríade dos componentes orgânicos e suas diferentes características dificultam o entendimento das fontes de MO em ambientes costeiros. Este trabalho visou entender a origem e a composição da MO (através de biomarcadores lipídicos) e a dinâmica da comunidade microbiana (método ATP) em sedimentos superficiais de diferentes ecossistemas marinhos da costa sudeste do Brasil: (i) margem continental de Cabo Frio; (ii) sistema lagunar de Saquarema; (iii) áreas costeiras e a plataforma continental de Ubatuba; (iv) e a plataforma adjacente ao estuário de Santos. Os resultados apontaram uma origem predominantemente autóctone para a MO nestes sistemas, com contribuição terrestre reduzida e limitada à áreas próximas à costa. Processos oceanográficos e forçantes ambientais são cruciais para a composição da MO sedimentar e são discutidas para cada um dos ecossistemas estudados. / The cycling of the organic matter (OM) in the marine environment is a key process in the global carbon cycle. Coastal sediments are important to the global carbon cycle, since they receive large inputs from both marine and terrestrial OM. The myriad of organic compounds and their spectrum of reactivity complicate the understanding of OM sources in coastal environments. In this work, we aimed to access the origin and composition of the OM (through lipid biomarkers) and the microbial dynamics (ATP method) in surface sediments of diverse marine ecosystems from the SE Brazilian coast: (i) the continental margin off Cabo Frio; (ii) the lagoonal system of Saquarema; (iii) coastal and shelf areas from Ubatuba; and (iv) the continental shelf adjacent to Santos estuary. The results showed a dominance of autochthonous OM, with a minor fraction of the OM derived from terrestrial sources and restricted to areas close to the coast. Oceanographic processes and environmental forces are crucial to the composition of sedimentary OM and are discussed for each of those ecosystems.

Se estudia el ciclo del carbono en diferentes usos del suelo (uso forestal, campo agrícola abandonado y olivar de secano) de un ecosistema mediterráneo ante la perspectiva del cambio climático. La hipótesis general de esta tesis es que los cambios en los patrones (estructura y distribución espacial) y tipo de vegetación resultantes de la intensificación de los usos del suelo causarán alteraciones en las condiciones microclimáticas (temperatura y humedad del suelo) y en las características del micrositio (comunidades microbianas del suelo, calidad de los detritos procedentes de la vegetación, patrones de escorrentía y erosión del suelo), que afectarán a los flujos de carbono (entradas y salidas), a los factores que controlan dichos flujos y a la capacidad de secuestro de carbono del ecosistema. Para validar dicha hipótesis se plantean los siguientes objetivos generales: i) caracterizar los reservorios y los flujos de carbono; ii) evaluar la importancia relativa de los diferentes componentes del balance de carbono; e iii) identificar los factores que controlan los flujos de carbono más importantes que regulan la capacidad subterránea de secuestro del mismo en un gradiente de intensificación de usos del suelo. / This thesis provides a useful database of carbon (C) pools and fluxes under different land uses (open forest, old-field, olive grove) in a dry Mediterranean ecosystem of Southeast Spain. To understand how global climate change and alterations in land use are affecting Mediterranean soil biogeochemical processes, I completed four studies that investigated the different C components within the C balance of each land use type, the interactions between them, and their controlling factors. The main objectives were: 1) to quantify C pools and fluxes (outputs and inputs) under different land uses over a three-year period (2006-2009); 2) to compare two C balance approaches based on steady-state or non-steady-state conditions in order to assess the relative importance of the different C fluxes within the C balance of each land use type; and 3) to identify the factors controlling the main C fluxes within each land use type.