Carbon dioxide emissions in mangrove strata of the Eastern Brazilian Amazonia
DOI:
https://doi.org/10.15517/rbt.v68i1.36169Keywords:
cambio climático, ecosistema, flujo de carbono, microorganismos, sedimentosAbstract
Introducción: Las emisiones de dióxido de carbono de los suelos de manglar tienen un impacto potencial en el balance global de carbono. Objetivo: Investigar la estacionalidad de las emisiones de dióxido de carbono relacionadas con diferentes estratos de la vegetación de manglar, así como las variables físico-químicas del suelo y las ambientales. Métodos: Se demarcaron nueve parcelas de 20 x 20 m (tres para cada estrato de vegetación). Las emisiones de dióxido de carbono fueron monitoreadas durante 88 días a través de la metodología de respiración basal del suelo. Resultados: Los resultados mostraron que las mayores emisiones de dióxido de carbono se presentaron en la temporada lluviosa 2017 con 21.8 (7.3 ± 3.3) mg/100 cm3 y 15.7 (5.2 ± 1.6) mg/100 cm3 en el período menos lluvioso. En análisis de componentes principales con un 56 % de varianza total, demostró que las mayores correlaciones de las emisiones de dióxido de carbono y las variables físico-químicas se dieron en el estrato adulto; la humedad del suelo, pH, materia orgánica, carbono y nitrógeno microbiano fueron las variables más correlacionadas. La prueba Kruskal-Wallis corroboró estos resultados comprobando diferencias significativas entre los estratos de vegetación y las emisiones de CO2 (P= 0.0170), y la prueba de Tukey confirmó mayor importancia estadística del manglar adulto en relación con los otros estratos (P= 0.0140). Conclusión: En las tres estaciones analizadas, las mayores emisiones acontecieron en el periodo lluvioso con promedio de 14.5 TCO2 ha/año y el estrato adulto fue el responsable de las mayores emisiones, registrando 21 TCO2 ha/año diferencia que fue estadísticamente significativa con los otros estratos (P = 0.0140).
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References
Alongi, D. (2012). Carbon sequestration in mangrove forests. Carbon Management, 3(3), 313-322. DOI: https://doi.org/doi: 10.4155/cmt.12.20 DOI: https://doi.org/10.4155/cmt.12.20
Anderson, T. H., & Domsch, K. H. (1993). The metabolic quotient for CO2 (qCO2) as a specific activity parameter to assess the effects of environmental conditions, such as ph, on the microbial biomass of forest soils. Soil Biology and Biochemistry, 25(3), 393-395. DOI: https://doi.org/10.1016/0038-0717(93)90140-7 DOI: https://doi.org/10.1016/0038-0717(93)90140-7
Berrêdo, J. F., Costa, M. L. da, Vilhena, M. do P. S. P., & Santos, J. T. dos. (2018). Mineralogia e geoquímica de sedimentos de manguezais da costa amazônica: o exemplo do estuário do rio Marapanim (Pará). Revista Brasileira de Geociências, 38(1), 24-35. DOI: https://doi.org/10.25249/0375-7536.20083812435 DOI: https://doi.org/10.25249/0375-7536.20083812435
Bond-Lamberty, B., & Thomson, A. (2010). A global database of soil respiration data. Biogeosciences, 7(6), 1915-1926. DOI: https://doi.org/10.5194/bg-7-1915-2010 DOI: https://doi.org/10.5194/bg-7-1915-2010
Das, S., Ganguly, Ray, R., Jana, T. K., & Tarun Kumar, D. (2017). Microbial activity determining soil CO emission in the Sundarban mangrove forest, India. Tropical Ecology, 58(3), 525-537.
De Souza Costa, F., Bayer, C., Zanatta, J. A., & Mielniczuk, J. (2008). Estoque de carbono orgânico no solo e emissões de dióxido de carbono influenciadas por sistemas de manejo no sul do Brasil. Revista Brasileira de Ciencia Do Solo, 32(1), 323-332. DOI: https://doi.org/10.1590/S0100-06832008000100030
Donato, D. C., Kauffman, J. B., Murdiyarso, D., Kurnianto, S., Stidham, M., & Kanninen, M. (2011). Mangroves among the most carbon-rich forests in the tropics. Nature Geoscience, 4(5), 293-297. DOI: https://doi.org/10.1038/ngeo1123 DOI: https://doi.org/10.1038/ngeo1123
Doran, J. W., & Parkin, T. B. (1994). Defining an assesing soil quality. In J. W. Doran, & T. B. Parking (Eds.), Defining Soil Quality for a Sustainable Environment (pp. 3-21). Madison, WI, U.S.A.: Soil Science Society of America and American Society of Agronomy. DOI: https://doi.org/10.2136/sssaspecpub35.c1
Fiedler, S. R., Buczko, U., Jurasinski, G., & Glatzel, S. (2015). Soil respiration after tillage under different fertiliser treatments - implications for modelling and balancing. Soil and Tillage Research, 150, 30-42. DOI: https://doi.org/10.1016/j.still.2014.12.015 DOI: https://doi.org/10.1016/j.still.2014.12.015
Holguin, G., Vazquez, P., & Bashan, Y. (2001). The role of sediment microorganisms in the productivity, conservation, and rehabilitation of mangrove ecosystems: An overview. Biology and Fertility of Soils, 33(4), 265-278. DOI: https://doi.org/10.1007/s003740000319 DOI: https://doi.org/10.1007/s003740000319
Houghton, R. A. (2003). Why are differences in the terrestrial carbon balance so different? Global Change Biology, 9(4), 500-509. DOI: https://doi.org/10.1046/j.1365-2486.2003.00620.x
Joyce, R. J., Janowiak, J. E., Arkin, P. A., & Xie, P. (2004). CMORPH: A Method that Produces Global Precipitation Estimates from Passive Microwave and Infrared Data at High Spatial and Temporal Resolution. Journal of Hydrometeorology, 5, 487-503. DOI: https://doi.org/10.1175/1525-7541(2004)005<0487:CAMTPG>2.0.CO;2
Keuskamp, J. A., Hefting, M. M., Dingemans, B. J. J., Verhoeven, J. T. A., & Feller, I. C. (2015). Effects of nutrient enrichment on mangrove leaf litter decomposition. Science of the Total Environment, 508, 402-410. DOI: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2014.11.092
Kim, D. G., Vargas, R., Bond-Lamberty, B., & Turetsky, M. R. (2012). Effects of soil rewetting and thawing on soil gas fluxes: A review of current literature and suggestions for future research. Biogeosciences, 9(7), 2459-2483. DOI: https://doi.org/10.5194/bg-9-2459-2012 DOI: https://doi.org/10.5194/bg-9-2459-2012
Lallier-Vergès, E., Marchand, C., Disnar, J. R., & Lottier, N. (2008). Origin and diagenesis of lignin and carbohydrates in mangrove sediments of Guadeloupe (French West Indies): Evidence for a two-step evolution of organic deposits. Chemical Geology, 255, 388-398. DOI: https://doi.org/10.1016/j.chemgeo.2008.07.009 DOI: https://doi.org/10.1016/j.chemgeo.2008.07.009
Lang’at, J. K. S., Kairo, J. G., Mencuccini, M., Bouillon, S., Skov, M. W., Waldron, S., & Huxham, M. (2014). Rapid losses of surface elevation following tree girdling and cutting in tropical mangroves. PLoS ONE, 9, 1-8. DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0107868 DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0107868
Liblik, L. K., Moore, T. ., Bubier, J. L., & Robinson, S. D. (1997). Methane emissions from wetlands in the zone of discontinuous permafrost: Fort Simpson, Northwest Territories, Canada. Global Biogeochemical Cycles, 11(4), 485-494. DOI: https://doi.org/10.1029/97GB01935
Lovelock, C. E., Atwood, T., Baldock, J., Duarte, C. M., Hickey, S., Lavery, P. S., … Steven, A. (2017). Assessing the risk of carbon dioxide emissions from blue carbon ecosystems. Frontiers in Ecology and the Environment, 15(5), 257-265. DOI: https://doi.org/10.1002/fee.1491 DOI: https://doi.org/10.1002/fee.1491
Martins, F. R., & Matthes, L. A. F. (1978). Respiração edáfica e nutrientes na Amazônia (Região de Manaus): floresta arenícola, campinarana e campina. Acta Amazonica, 8(2), 233-244. DOI: https://doi.org/10.1590/1809-43921978082233
de Sá Mendonça, E., & da Silva Matos, E. (2005). Matéria orgânica do solo: métodos de análises. Brasil: ABEAS.
Mukherjee, J., & Ray, S. (2012). Carbon cycling from mangrove litter to the adjacent Hooghly estuary, India - A modelling study. Procedia Environmental Sciences, 13, 391-413. DOI: https://doi.org/10.1016/j.proenv.2012.01.036 DOI: https://doi.org/10.1016/j.proenv.2012.01.036
Nóbrega, G. N., Ferreira, O. T., Siqueira Neto, M., Queiroz, H. M., Artur, A. G., & Otero, X. L. (2016). Edaphic factors controlling summer (rainy season) greenhouse gas emissions (CO2 and CH4) from semiarid mangrove soils (NE-Brazil). Science of the Total Environment, 542, 685-693. DOI: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2015.10.108 DOI: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2015.10.108
Otero, X. L., Méndez, A., Nóbrega, G. N., Ferreira, T. O., Santiso-Taboada, M. J., Meléndez, W., & Macías, F. (2017). High fragility of the soil organic C pools in mangrove forests. Marine Pollution Bulletin, 119(1), 460-464. https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2017.03.074 DOI: https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2017.03.074
Poungparn, S., Komiyama, A., Tanaka, A., Sangtiean, T., Maknual, C., Kato, S., … Patanaponpaiboon, P. (2009). Carbon dioxide emission through soil respiration in a secondary mangrove forest of eastern Thailand. Journal of Tropical Ecology, 25(4), 393-400. DOI: https://doi.org/10.1017/s0266467409006154 DOI: https://doi.org/10.1017/S0266467409006154
Reef, R., Feller, I. C., & Lovelock, C. E. (2010). Nutrition of mangroves. Tree Physiology, 30(9), 1148-1160. DOI: https://doi.org/10.1093/treephys/tpq048 DOI: https://doi.org/10.1093/treephys/tpq048
Schaeffer-Novelli, Y., Cintrón-Molero, G., Adaime, R. R., de Camargo, T. M., Cintron-Molero, G., & de Camargo, T. M. (1990). Variability of Mangrove Ecosystems along the Brazilian Coast. Estuaries, 13(2), 204-218.DOI: https://doi.org/10.2307/1351590 DOI: https://doi.org/10.2307/1351590
Sifleet, S., Pendleton, L., & Murray, B. (2011). State of the Science on Coastal Blue Carbon A Summary for Policy Makers (Technical report). U.S.A.: Nicholas Institute for Environmental Policy Solutions-Duke University.
Silveira, J. A. H., Rico, A. C., Pech, E., Pech, M., Ramírez, J., & Teutli, C. (2016). Carbon Dynamics ( Stocks and Fluxes ) in Mangroves of Mexico. Terra Latinoamericana, 34(1), 61-72.
Souza, H. F., Guedes, M. L. S., Oliveira, S. S. de, & Santos, E. S. (1996). Alguns aspectos fitossociológicos e nutricionais do manguezal da Ilha de Patí-Bahía, Brasil. Sitientibus, Feira de Santana, 15, 151-165.
Stockmann, U., Adams, M. A., Crawford, J. W., Field, D. J., Henakaarchchi, N., Jenkins, M., … Zimmermann, M. (2013). The knowns, known unknowns and unknowns of sequestration of soil organic carbon. Agriculture, Ecosystems and Environment, 164, 80-99. DOI: https://doi.org/10.1016/j.agee.2012.10.001 DOI: https://doi.org/10.1016/j.agee.2012.10.001
Ter-Braak, C. J. (1986). Canonical correspondence analysis: a new technique for multivariate direct gradient analysis. Ecological Society of America, 67(5), 1167-1179. DOI: https://doi.org/10.2307/1938672
Troxler, T. G., Barr, J. G., Fuentes, J. D., Engel, V., Anderson, G., Sanchez, C., & Davis, S. E. (2015). Component-specific dynamics of riverine mangrove CO2 efflux in the Florida coastal Everglades. Agricultural and Forest Meteorology, 213, 273-282. DOI: https://doi.org/10.1016/j.agrformet.2014.12.012 DOI: https://doi.org/10.1016/j.agrformet.2014.12.012
Valentini, C. M. A., Abreu, J. G. de, & de Faria, R. A. P. G. (2015). Respiração Do Solo Como Bioindicador Em Áreas Degradadas. Revista Internacional de Ciências, 5(2), 127-143. DOI: https://doi.org/10.12957/ric.2015.19581 DOI: https://doi.org/10.12957/ric.2015.19581
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