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Previous issue date: 2016-11-11 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Amazonas - FAPEAM / Lakes and reservoirs are significant sources of carbon dioxide (CO2) and methane
(CH4) to the atmosphere. Hydroelectric reservoirs in the Amazon region emit more
greenhouse gases (GHG) than reservoirs in other regions. However, few studies with
direct in situ measurements of GHG have been performed in Amazonian tropical
reservoirs. Therefore, in this study, direct in situ measurements were performed at the
Balbina reservoir in Amazonas State, and at the Curuá-Una reservoir in the State of Pará.
The CO2 flux measurements were performed using an eddy covariance system (Curuá-
Una) and a floating chamber (Balbina). CO2 concentration measurements in air were
made using a Li-7500A at Balbina and CO2 / CH4 measurements were made using an EC
150 and GGA-Los Gatos, respectively, and pCO2 was measured in the water with a CSense sensor at Curuá-Una. Gas measurements were related to meteorological variables
(magnitude and direction of wind, precipitation, air temperature and atmospheric
pressure) and environmental variables (water temperature, radiation, reservoir level). The
study at Balbina, was performed between 15 and 20 July 2013, during the transition from
wet to dry seasons, and had relatively low CO2 flux compared to another study from the
same reservoir. This study showed that fluxes did not present a statistically significant
relationship with the meteorological variables, however the current study identified the
presence of a breeze contributing to the night concentration of CO2 over the reservoir.
For Curuá-Una, an autonomous floating micrometeorological platform was used which
conducted measurements during July 2015 to July 2016. Our results for Curuá-Una reveal
that the turbulent fluxes of momentum, sensible and latent heat present daily and intraseasonal variability, the concentration downstream of CO2 and CH4, are influenced by
variation in the level of the reservoir, CO2 flux was mainly negative throughout the day.
pCO2 presented daily variability and high values with a significant difference between
the measurements taken with the C-sense sensor and the headspace method. The basin of
the Curuá-Una River, although small, is influenced by large-scale events such as El Nino
and La Nina. The results presented here suggest that the dynamics of GHG emissions are
affected by the size of the reservoir, allowing the influence of breezes and large scale
events such as the El Niño of 2015-2016 which might increase emissions. The wide
availability of radiation is responsible for much of the instability in the overlying layer of
the water surface. The Curuá-Una reservoir, can act as a heat sink during the rainy season
and as a heat source during the dry season, thus affecting the local heat balance of water
and atmosphere and indirect GHG emissions. / Lagos e reservatórios são fontes significantes de dióxido de carbono (CO2) e
metano (CH4) para a atmosfera. Na região amazônica, reservatórios hidrelétricos emitem
mais gases de efeito estufa (GEE) do que reservatórios de outras regiões do mundo. No
entanto, poucos estudos com medidas diretas e in situ de GEE foram realizadas em
reservatórios tropicais amazônicos. Por isso, neste estudo, foram realizadas medições
diretas e in situ nos reservatórios de Balbina no Amazonas e Curuá-Una no Pará. As
medições de fluxo de CO2 foram realizadas usando método das covariâncias (Curuá-Una)
e câmara flutuante (Balbina). Medidas da concentração no ar de CO2 usando Li-7500A
(Balbina) e CO2/CH4 usando EC 150 e pCO2 na água com o sensor C-sense (Curuá-Una).
As medidas gasosas foram relacionadas com variáveis meteorológicas (magnitude e
direção do vento, precipitação, temperatura do ar e pressão atmosférica) e variáveis
ambientais (temperatura da água, radiação, nível do reservatório). O estudo em Balbina,
foi realizado entre os dias 15 e 20 de julho 2013, durante a estação de transição (chuvosa
para seca) e revelaram fluxos de CO2 relativamente baixos, quando comparados com
outro estudo para o mesmo reservatório. Mostraram ainda que os fluxos não apresentaram
relação estatisticamente significante com as variáveis meteorológicas e identificou-se a
presença de brisa contribuindo para a concentração noturna de CO2 sobre o reservatório.
Para Curuá-Una, foi construída uma plataforma micrometeorológica flutuante autônoma,
a qual realizou medições durante julho de 2015 à julho de 2016. Nossos resultados para
Curuá-Una revelam que: os fluxos turbulentos de momentum, calor sensível e latente
apresentam variabilidade diária e intrasazonal; a concentração à jusante de CO2 e CH4,
sofrem influência da variação do nível do reservatório; o fluxo de CO2 foi
predominantemente negativo ao longo do dia e o pCO2 apresentou variabilidade diária e
valores muito elevados com diferença significante entre as medidas realizadas com o
sensor C-sense e o método do headspace; a bacia do Rio Curuá-Una, apesar de pequena,
sofre influência de eventos de grande escala como El-Ninõ e La-Ninã. Os resultados aqui
apresentados sugerem que, a dinâmica das emissões de GEE são afetadas pelo tamanho
do reservatório, o que permite a influência de brisa e eventos de grande escala. Eventos
como o El-Niño 2015-2016 podem aumentar as emissões; a grande disponibilidade de
radiação é responsável por boa parte da instabilidade na camada sobrejacente a superfície
da água, o fluxo turbulento de CO2 foi, em média de – 0,8 µmol m-2 s-1 o reservatório de
Curuá-Una, pode atuar como sumidouro de calor durante a estação chuvosa e como fonte
de calor durante a estação seca, portanto afetando o balanço de calor local da água e
atmosfera.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:localhost:tede/2214 |
| Date | 11 November 2016 |
| Creators | Vale, Roseilson Souza do |
| Contributors | Silva, Júlio Tóta da, Miller, Scott Dennis |
| Publisher | Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia, Clima e Ambiente (CLIAMB), INPA, Brasil, Coordenação de Pós Graduação (COPG) |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do INPA, instname:Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia, instacron:INPA |
| Rights | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/, info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | 3500086864783825195, 600, 600, 600, 3806999977129213183, -4671505905809893211 |
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