Troca de nitrogênio atmosfera-biosfera na floresta tropical

Os cientistas desenvolveram um novo modelo para avaliar a troca de nitrogênio entre a atmosfera e a biosfera com base em observações feitas no ATTO. Este modelo inclui parâmetros que controlam tanto a deposição de nitrogênio quanto as emissões em florestas tropicais.

Nitrogênio no meio ambiente

A agricultura é uma das principais fontes de nitrogênio para os ecossistemas em todo o mundo, porque a amônia (NH3) é frequentemente usada em fertilizantes. As florestas já foram consideradas um sumidouro geral de amônia, mas estudos recentes encontraram transporte bidirecional. Fontes (semi-)naturais, como incêndios florestais e excrementos de animais selvagens além de plantas e serapilheira em decomposição emitem pequenas quantidades de amônia. A quantidade de nitrogênio que as florestas emitem por meio desse processo ainda não é clara. As plantas são afetadas pela concentração total de nitrogênio na atmosfera de várias maneiras. Até certo ponto, o aumento da deposição de nitrogênio aumenta as taxas de crescimento da vegetação e, portanto, a absorção de carbono. Mas, a partir de um certo limite, esse aumento pode levar a uma diminuição na produtividade da planta. Além disso, a deposição de nitrogênio pode levar a mudanças na composição das espécies com efeitos na biodiversidade e nas funções do ecossistema. Portanto, é importante compreender todas as facetas da troca de nitrogênio entre a atmosfera e a biosfera.
Unidade de detecção GRAEGOR no contêiner do laboratório. © Robbie Ramsay / University of Edinburgh
Unidade de detecção GRAEGOR no contêiner do laboratório. © Robbie Ramsay / University of Edinburgh

Desenvolvimento de um modelo bidirecional

Robbie Ramsay e seus colegas mediram os fluxos de nitrogênio (principalmente NH3 e NH4+) no ATTO. Este local remoto proporciona a oportunidade de coletar dados livres de poluição agrícola e em um local de floresta tropical com condições meteorológicas únicas. Os pesquisadores coletaram dados de um mês inteiro na estação das secas com resolução horária, além de diversos parâmetros meteorológicos. E, de fato, a equipe encontrou transporte bidirecional: por um lado, a deposição de nitrogênio ocorre nas superfícies das plantas, removendo-o da atmosfera. Por outro, os autores também encontraram emissões. Os dados indicam que podem as emissões podem ser oriundas dos estômatos das plantas uma vez abertos para a fotossíntese.

Os cientistas então usaram os dados coletados para desenvolver um modelo que simularia suas observações. Esses modelos locais e regionais são necessários para quantificar quanto nitrogênio é depositado da atmosfera na floresta amazônica e quanto a floresta emite de volta. Modelos anteriores usaram umidade relativa ou déficit de pressão de vapor para simular a troca de superfície. O modelo de Robbie Ramsay e coautores, em vez disso, utiliza um novo parâmetro de umidade foliar que captura a variação com maior precisão e define um conjunto de parâmetros necessários para capturar a variação nos dados obtidos no ATTO.

O estudo “Measurement and modelling of the dynamics of NH3 surface–atmosphere exchange over the Amazonian rainforest” por Ramsay et al. está disponível no Open Access em Biogeosciences.

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