NÓBREGA, G. N. Blue carbon em solos de manguezais do semiárido: importância, métodos de quantificação e emissão de gases C-CO2. 2013. 99 f. Dissertação (Mestrado em Agronomia/Solos e Nutrição de Plantas) - Centro de Ciências Agrárias, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2013. / Submitted by Francisco Lacerda (lacerda@ufc.br) on 2014-08-25T20:45:13Z No. of bitstreams: 1 2013_dis_gnnóbrega.pdf: 2684695 bytes, checksum: 30a6ab2f2c0679cc3fcb2af89f6112f2 (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa(jairo@ufc.br) on 2014-08-27T23:08:48Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_dis_gnnóbrega.pdf: 2684695 bytes, checksum: 30a6ab2f2c0679cc3fcb2af89f6112f2 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-08-27T23:08:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_dis_gnnóbrega.pdf: 2684695 bytes, checksum: 30a6ab2f2c0679cc3fcb2af89f6112f2 (MD5) Previous issue date: 2013 / This work was divided into three chapters and aimed to: 1) Quantify the blue carbon soils stock at Ceará state (NE-Brazil); 2) Evaluate the methods for quantifying soil organic carbon (SOC) in the mangroves; and 3) evaluate the greenhouse gas (CO2 and CH4) emission from mangrove soils. In the first chapter, associations of the phytoecological units (PU) with soil types from Ceará were processed through geoprocessing techniques, combining the information of soil bulk density and carbon content in the soil classes contained in each PU. Results show that the carbon mass in the soils are estimated in 374,123,384.15 Mg. The mangrove contribute to 0.35 % of the carbon mass, since their area does not exceed 0.1% of the state. On the other hand, the carbon stock (CS) data indicate that mangroves store 8241.39 Mg C km-2, equivalent to 3 times the CS mean of the remaining states. This result could be even more important if the mangroves were under less human impact. The second chapter SOC contents were quantified by different chemical (variations in the Walkley & Black), spectral reflectance and thermogravimetric methods and the results were compared with those obtained using elemental analyzer (EA). Regarding chemical analysis, the use of dried samples favored the accuracy of the chemical method, since it promoted the oxidation of the reduced compounds which causes interference. The use of external heating sources resulted in a greater interference in the chemical method and, in a 6M H2SO4 concentration, the chemical method presented viable to quantify COS in mangroves. The spectral reflectance technique showed weak correlations with carbon values obtained by AE, precluding the use of this method and making necessary further studies to the suitability of this method to quantify SOC in mangroves. The results obtained by thermogravimetry showed the strongest correlation with AE (r = 0.927), characterized as the most suitable method for the quantification of SOC, since a correction factor (f = 0.27) is applied for the conversion of soil organic matter values in SOC. In the last chapter, the average CO2 and CH4 flow were quantified and the values were correlated with soil attributes. CO2 fluxes ranged from 16.4 ± 3.7 to 44.4 ± 2.2 mg m-2 h-1. The highest CO2 emission was determined by soil conditions (higher EC, higher concentration of dissolved organic carbon and lower degree of pyritization). The CO2 emissions in mangrove soils corresponds to only 2% of the flow caused by agriculture. The CH4 concentrations were below the detection limit of the equipment used, and thus the average flow of methane cannot be quantified. The low methane flow is related to the abundance of electron acceptors more energetic which prevent methanogenesis and to the presence of microorganisms that oxidize CH4 before it reach the atmosphere. / Este trabalho foi dividido em três capítulos e teve por objetivos: 1) Quantificar o estoque de blue carbon nos solos do Ceará; 2) Avaliar os métodos de quantificação de carbono orgânico dos solos (COS) nos manguezais; 3) Avaliar a emissão de gases de efeito estufa (CO2 e CH4) oriunda dos solos dos manguezais cearenses. No primeiro capítulo, foram feitas associações das unidades fitoecológicas (UF) com os tipos de solos cearenses por meio de técnicas de geoprocessamento, combinando as informações da densidade do solo e dos teores de carbono nas classes de solo contidas em cada UF. Os resultados mostram que a massa de carbono contido no solo cearense é estimada em 374.123.384,15 Mg. Os manguezais contribuem com 0,35 % da massa de carbono, uma vez que suas área não ultrapassa 0,1% do Ceará. Por outro lado, os dados do estoque de carbono (EC) indicam que os manguezais armazenam 8.241,39 Mg C km-2 , equivalente a 3 vezes o EC das demais UF. Este resultado poderia ser ainda mais importantes caso os manguezais cearenses estivessem sob um menor impacto antrópico. No segundo capítulo, os teores de COS foram quantificados por meio de diferentes métodos químicos (variações do método Walkley & Black), reflectância espectral e termogravimetria cujos resultados foram comparados com os obtidos por meio do analisador elementar (AE). No tocante às análises químicas, a secagem das amostras favoreceu a acurácia do método químico, uma vez que esta promoveu a oxidação dos compostos reduzidos causadores de interferência. A utilização de fontes externas de aquecimento acarretou em maior interferência no método químico e, sob uma concentração de H2SO4 6 M, o método químico apresentou-se viável para a quantificação do COS em manguezais. A utilização da técnica de reflectância espectral apresentou correlações fracas com os valores de carbono via AE, o que impossibilitou a utilização deste método, fazendo necessário um estudo mais aprofundado para a adequação deste método ao estudo do COS em manguezais. Os resultados obtidos pela termogravimetria apresentaram a correlação mais forte com AE (r = 0,927), caracterizando como o método mais adequado para a quantificação do COS, desde que utilizado um fator de correção (f = 0,27) para a conversão dos valores de matéria orgânica do solo em COS. No último capítulo, foram quantificados os fluxos médios de CO2 e CH4 correlacionando os valores de fluxo com os atributos do solo. Os fluxos de CO2 variaram entre 16,4±3,7 e 44,4±2,2 mg m-2 h-1. A maior emissão de CO2 foi determinada pelas condições edáficas (maior EC, maior concentração de carbono orgânico dissolvido e menor grau de piritização). Em média, os emissões de CO2 em solos de mangue corresponde a apenas 2% da emissão causada pela agricultura. As concentrações de CH4 estiveram abaixo do limite de detecção do equipamento utilizado e, portanto, o fluxo médio de metano não pode ser quantificado. O baixo fluxo de metano está relacionado à abundância de aceptores de elétrons mais energéticos que impendem a metanogênese, além da presença de microrganismos que oxidam o CH4 antes deste alcançar a atmosfera.

LOPES, C. C. Biogeoquímica de Ferro e Enxofre em Solos de um Manguezal no Contexto Semiárido Cearense (Acaraú). 2011. 109 f. Dissertação (Mestrado em Agronomia/Solos e Nutrição de Plantas) - Centro de Ciências Agrárias, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2011. / Submitted by Francisco Lacerda (lacerda@ufc.br) on 2014-08-12T23:51:37Z No. of bitstreams: 1 2011_dis_cclopes.pdf: 2090640 bytes, checksum: c97588e9cd0fe45f750e2d4d80a54f70 (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa(jairo@ufc.br) on 2014-08-14T21:36:14Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_dis_cclopes.pdf: 2090640 bytes, checksum: c97588e9cd0fe45f750e2d4d80a54f70 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-08-14T21:36:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_dis_cclopes.pdf: 2090640 bytes, checksum: c97588e9cd0fe45f750e2d4d80a54f70 (MD5) Previous issue date: 2011 / Mangroves ecosystems are complex and have a dynamic marked by the interaction of several factors, both biotic (vegetation, macrobiotics), and abiotic (temperature, rainfall, tidal range). The interaction of these factors influences directly the physicalchemical and biological environment, reflected in parameters such as pH and Eh. In mangrove areas, as conditions hydromorphism cause the prevailing form of procurement of energy is the bacterial sulfate reduction, which is directly related to the iron cycle of these locations. Given this, we see the need for further studies in this branch of Soil Science, in view of the processes involved in these places are still poorly understood, especially in mangrove areas in semiarid climate. Since the estuary of the river Acaraú – CE an area within this context and with marked seasonality, a study of soil and pore water of this area was conducted with the aim of evaluating the behavior of iron and sulfur species, taking into account parameters such as seasonal variation in the region, depth and presence or absence of vegetation, and microbial activity. To obtain a detailed study of soils, soil pH, Eh, organic matter content, sulfate and chloride in pore water, salinity, sequential extraction of iron and respirometry were done in three areas of mangrove river Acaraú predominantly plant the genus Rhizophora and Avicennia, as well as a non-vegetated area. Overall, our data show that mangrove areas are slightly acidic or even alkaline environments and are strongly reducing. Among the fractions analyzed for iron, it is observed that their concentrations vary between areas, since the physicochemical conditions prevailing at the sampling points chosen are different. Furthermore, we observed that the transition from rainy to dry season promotes a greater accumulation of salts in the soil, as evidenced by increases in ion concentrations and salinity. In this context, the increased rate of evapotranspiration emerges as a determinant for changes in the physicochemical conditions of the medium, because it causes a movement of air in the soil more efficiently. Finally, we found that the parameters measured and the presence of local vegetation have an interdependent relationship and play a very significant role in ecosystem dynamics. Furthermore, we observed that the marked seasonality of the region and the factors which it ruled directly contribute to the oxidation of sulfides by changing the mineralogy and the physico-chemical properties of soil and interstitial waters of mangrove. / Os manguezais são ecossistemas complexos e que possuem uma dinâmica marcada pela interação de diversos fatores, tanto bióticos (vegetação, macrobiota), quanto abióticos (temperatura, regime de chuvas, amplitude das marés). A interação desses fatores influencia diretamente as condições físico-químicas e biológicas do meio, refletidas em parâmetros como pH e Eh. Nas áreas de manguezais, condições como o hidromorfismo fazem com que a forma preponderante de obtenção de energia seja a Redução Bacteriana do Sulfato, que está diretamente relacionada com o ciclo do ferro desses locais. Diante disso, percebe-se a necessidade de mais estudos nesse ramo da Ciência do Solo, tendo em vista que os processos envolvidos nesses locais ainda são pouco conhecidos, principalmente nos manguezais de áreas de clima semiárido. Sendo a região do estuário do rio Acaraú – CE uma área inserida nesse contexto e com sazonalidade marcante, um estudo do solo e da água intersticial dessa área foi realizado com o objetivo de se avaliar o comportamento das espécies de ferro e enxofre, levando-se em consideração parâmetros tais como as variações estacionais da região, profundidade e presença ou não da vegetação, bem como a atividade microbiana. Para obtenção de um estudo detalhado desses solos, foram determinados pH, Eh, teor de matéria orgânica, sulfato e cloreto na água intersticial, salinidade, extração sequencial de ferro, bem como a respirometria em três áreas do manguezal do rio Acaraú com predomínio de plantas do gênero Rhizophora e Avicennia, bem como em uma área não vegetada. De uma forma geral, os dados obtidos mostram que os manguezais são áreas levemente ácidas ou até mesmo alcalinas, além de serem ambientes fortemente redutores. Dentre as frações de ferro analisadas, observa-se que suas concentrações variam entre as áreas, uma vez que as condições físico-químicas predominantes nos pontos de amostragem escolhidos são diferentes entre si. Além disso, observou-se que a transição do período chuvoso para o de estiagem promove um maior acúmulo de sais no solo, evidenciado pelos aumentos das concentrações dos íons e dos valores de salinidade. Nesse contexto, o aumento da taxa de evapotranspiração surge como fator determinante para mudanças nas condições físico-químicas do meio, pois promove uma circulação de ar no solo mais eficiente. Por fim, foi constatado que os parâmetros analisados e a presença da vegetação local possuem uma relação de interdependência bastante significativa e desempenham um papel fundamental na dinâmica do ecossistema. Além disso, observou-se que a sazonalidade marcante da região e os fatores por ela governados contribuem de forma direta para a oxidação de sulfetos, alterando a mineralogia e as características físico-químicas das águas intersticiais e solo desse manguezal.