Submitted by Isaac Francisco de Souza Dias (isaac.souzadias@ufpe.br) on 2016-03-30T18:44:44Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Edevaldo_FINAL_TESE_DEFINITIVA.pdf: 15106396 bytes, checksum: 814bee807141ed9abbb1a3325917a0b3 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-30T18:44:44Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Edevaldo_FINAL_TESE_DEFINITIVA.pdf: 15106396 bytes, checksum: 814bee807141ed9abbb1a3325917a0b3 (MD5) Previous issue date: 2015-01-28 / FACEPE / A atual instabilidade climática verificada através dos estudos dos impactos advindos de eventos extremos como secas e inundações, cujo tempo de recorrência vem sendo cada vez mais reduzido, associado ao aumento da temperatura do planeta, prenuncia um cenário de aumento da temperatura média global. As mudanças climáticas podem provocar uma redução no escoamento superficial e na disponibilidade de recursos hídricos, na qual os processos hidrológicos serão afetados e podem significar diferentes tipos de prejuízos para as comunidades que vivem nas regiões áridas e semiáridas, que são as mais expostas às mudanças climáticas, como por exemplo, o provável aumento da salinização das águas subterrâneas em virtude da elevação da evapotranspiração. No Brasil, a região que é mais exposta aos riscos da variabilidade climática é o nordeste, e os ecossistemas pastagens e caatinga possuem grande importância na regulação das mudanças climáticas globais e no ciclo hidrológico. No entanto, ainda são poucos os estudos medindo os fluxos de água, de energia e de carbono nestes ecossistemas. Desta forma, os objetivos do trabalho foram: (a) Avaliar os fluxos de água no solo, por meio do balanço hídrico, a variação dos fluxos de energia, em áreas de caatinga e de pastagem, (b) Avaliar a variação sazonal e interanual dos fluxos de energia e evapotranspiração, em áreas de caatinga e de pastagem, (c) Comparar os fluxos de CO2 em área de pastagem e de caatinga e (d) Verificar os principais fatores ambientais que controlam os fluxos de energia, evapotranspiração e CO2 em ecossistemas de caatinga e pastagem. Para tal, foram instaladas duas torres experimentais compostas por sensores para mediar a velocidade e direção do vento, umidade relativa e temperatura do ar, radiação solar e saldo de radiação, precipitação pluvial e um sistema de medida da covariância dos vórtices turbulentos (Eddy covariance), que é um método que fornece alta resolução temporal de medições de fluxos de energia, água e CO2 entre a superfície e a atmosfera e nos últimos anos tem sido considerado a ferramenta padrão nesse tipo de estudo. Uma torre foi instalada numa área de pastagem e outra numa área de caatinga, ambas localizadas em São João – PE, na microrregião de Garanhuns. A dinâmica da água no solo também foi analisada, sendo que realizada a caracterização hidrodinâmica dos solos das áreas experimentais, bem como, a determinação das frações granulométricas e dos parâmetros da curva de retenção e de condutividade hidráulica, segundo a metodologia “Beerkan”. As medidas dos fluxos de água no solo e dos fluxos de energia e de CO2 foram realizadas nos anos de 2012, 2013 e 2014. Analisando-se os valores da precipitação pluvial, verificou-se que 2012 foi caracterizado como um ano muito seco, e que, 2013 e 2014 tiveram valores próximos da média histórica da região, sendo o ano de 2012, um dos mais secos dos últimos anos. A evapotranspiração na área da caatinga foi maior que na área de pastagem, com 679,7 mm (2,0 mm d-1) e 645,4 mm (1,9 mm d-1), respectivamente. Em relação ao fluxo de CO2 verificou-se que tanto a pastagem, quanto a caatinga atuaram como sumidouros de CO2. No período chuvoso, a pastagem retirou da atmosfera 4,96 Mg C ha-1, enquanto a caatinga 4,26 Mg C ha-1, já no período seco a pastagem sequestrou 2,97 Mg C ha-1 e a caatinga 0,65 Mg C ha-1. A área de pasto foi melhor que a área de caatinga, no sequestro de CO2 atmosférico, tanto no período seco, quanto no período úmido. A mudança no uso da terra, na área da pastagem, teve efeito direto nos fluxos de água e CO2 e no solo, assim como na evapotranspiração do ecossistema. A retirada da caatinga para plantar pasto no local não aumenta significativamente a taxa de sequestro de CO2, mas aumentará a temperatura atmosférica e as taxas de evapotranspiração. / The current climatic instability verified by studies of impacts from extreme events such as droughts and floods, whose recurrence time is being increasingly reduced, coupled with rising global temperature, portends a scenario of increased global average temperature. Climate change may cause a reduction in runoff and the availability of water resources, in which hydrological processes will be affected and can mean different types of damage to the communities living in arid and semiarid regions, which are the most exposed to climate change such as, for example, the probable increase in the salinity of the groundwater due to the increase in evaporation. In Brazil, the region more exposed to the risks of climate variability is the Northeast, and the grassland caatinga ecosystems and have great importance in the regulation of global climate change and the hydrological cycle. However, there are few studies measuring water flows, energy and carbon in these ecosystems. Thus, the objectives were: (a) assess the water flows into the soil through the water balance, the variation of energy flows in areas of caatinga and grassland, (b) assess the seasonal variation energy and evapotranspiration flows in areas of scrub and pasture, (c) Compare the CO2 streams in pasture and scrub and (d) Check the main environmental factors that control energy flows, evapotranspiration and CO2 caatinga ecosystems and pasture. To this end, were installed two experimental towers composed of sensors to mediate the wind speed and direction, relative humidity and air temperature, solar radiation and net radiation, rainfall and a covariance measurement system of the eddy (Eddy covariance) which is a method that provides high temporal resolution energy flow measurements, water and CO2 between the surface and the atmosphere and in recent years has been considered the standard tool in this type of study. A tower was installed in a pasture area and another in a caatinga area, both located in Saint John - PE, in the micro region of Garanhuns. The dynamics of the water in the soil was also analyzed, and accomplished the hydrodynamic characteristics of the soil of the fields and the determination of granulometric fractions of the parameters and the retention curve and hydraulic conductivity, according to the "Beerkan" methodology. Measurements of water flows in the soil and energy and CO2 fluxes were performed in the years 2012, 2013 and 2014. Analyzing the values of rainfall, it was found that 2012 was characterized as a very dry year, and that 2013 and 2014 had similar values of the historical average for the region, with the year 2012, one of the driest in recent years. Evapotranspiration in the area of the caatinga was higher than in pasture area, with 679,7 mm (2,0 mm d-1) and 645,4 mm (1.9 mm d-1), respectively. Regarding the flow of CO2 was found that both the pasture, as acted as CO2 scrub sinks. During the rainy season, the pasture removed from the atmosphere 4,96 Mg C ha-1, while the caatinga 4,26 Mg C ha-1, as the dry season grazing kidnapped 2,97 Mg C ha-1 and the caatinga 0,65 Mg C ha-1. The pasture area was better than the caatinga area in the sequestration of atmospheric CO2, both in the dry season, as the wet season. The change in land use in the area of pasture, had a direct effect on water flows and CO2 and soil, as well as the ecosystem evapotranspiration. The withdrawal of the caatinga to plant pasture on site does not significantly increase the CO2 sequestration rate but increase the atmospheric temperature and evapotranspiration rates.