Como o replantio de manguezais altera a dinâmica de fósforo em seus solos? Um estudo de caso na Baia de Guanabara (Rio de Janeiro, SE-Brasil)
| Ano de defesa: | 2023 |
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Resumo: | A elevação das concentrações de gases de carbono na atmosfera levaram pesquisadores e agências públicas à busca por medidas de mitigação das mudanças climáticas. O replantio e recuperação de manguezais aparecem como uma das principais atividades estimuladas, devido à grande capacidade de armazenamento de C nos solos. Além disso, o plantio e replantio de manguezais pode alterar a dinâmica de outros elementos químicos nos solos. O Fósforo aparece como um elemento limitante para a produtividade dos manguezais, além de ser capaz de potencializar o processo de eutrofização, alterando toda a estrutura ecossistêmica. Sendo assim, esse trabalho tem como objetivo geral compreender as mudanças nas características dos solos e nas formas de Fósforo (P) em função do replantio de manguezais. Amostras de solo de áreas não vegetadas (NV), manguezais estabelecidos (R) e replantados, com 7 e 9anos de idade (APA Guapi-mirim, RJ), foram coletadas e analisadas visando caracterizar as condições de oxi-redução (Eh, pH, formas de Fe), conteúdos de carbono orgânico total (COT) e matéria orgânica do solo (MOS), além da realização de fracionamento das formas de P. Os resultados apontam um aumento de MOS e COT de acordo com o desenvolvimento do bosque (MOS: 22,7±15,1 à 39,9±17,8%; COT: 8,6±5,0 à 17,9±9,2%), ao passo que os aspectos físico-químicos do solo se mostraram mais complexos. Desse modo, as condições redox mostram momentos de tendência à anoxia durante o desenvolvimento do bosque (+107±112 a +36±93 mV), seguido de uma diminuição da anoxia (+43±137 mV) devido a atividade radicular, influenciando os conteúdos de Fe-pirítico. De maneira controversa, foi percebido um incremento dos conteúdos de Fe-reativo durante as fases iniciais de replantio (média: 64,3±85,5 a 89,3±107,3 μmol/g), enquanto o bosque estabelecido apresentou os menores conteúdos (média: 27,7±112,0 μmol/g). Do mesmo modo, as formas de P (P trocável, P associado à oxi-hidróxidos reduzíveis de Fe e Mn, P associado a silicatos e hidróxidos de Al, P associado aos ácidos orgânicos, P associado a Ca e Mg e P residual) também não mostraram tendências claras função da idade do bosque. O fósforo orgânico (referente às frações PAH e Pres) seguiu como o mais abundante em todos os pontos de coleta desse estudo. Apesar disso, somente o bosque NV apresentou correlações significativas entre Porg e COT (COT vs PAH: r = 0,538, p = 0,002; COT vs Pres r = 0,513, p = 0,004). Entre as frações inorgânicas, o PSiAl foi a mais importante. Menores conteúdos para as frações PEX, PAH, P-pseudo-total e PSiAl foram encontradas nos manguezais vegetados indicado uma intensificação na ciclagem do P. Sazonalmente, observou-se um declínio nos conteúdos de P-pseudo-total durante a época seca. Valores de COT e frações de Fe também foram menores durante essa estação. |
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Como o replantio de manguezais altera a dinâmica de fósforo em seus solos? Um estudo de caso na Baia de Guanabara (Rio de Janeiro, SE-Brasil)How does replanting mangrove forests alter phosphorus dynamics in their soils? A case study in Guanabara Bay (Rio de Janeiro, SE-Brazil).Solos hidromórficosCarbono azulRecuperação de manguezaisServiços ecossistêmicosEcossistema de manguezalMudança climáticaFósforo inorgânicoFósforo orgânicoBaía de Guanabara (RJ)Hydromorphic soilsBlue carbonMangrove restorationEcosystem servicesA elevação das concentrações de gases de carbono na atmosfera levaram pesquisadores e agências públicas à busca por medidas de mitigação das mudanças climáticas. O replantio e recuperação de manguezais aparecem como uma das principais atividades estimuladas, devido à grande capacidade de armazenamento de C nos solos. Além disso, o plantio e replantio de manguezais pode alterar a dinâmica de outros elementos químicos nos solos. O Fósforo aparece como um elemento limitante para a produtividade dos manguezais, além de ser capaz de potencializar o processo de eutrofização, alterando toda a estrutura ecossistêmica. Sendo assim, esse trabalho tem como objetivo geral compreender as mudanças nas características dos solos e nas formas de Fósforo (P) em função do replantio de manguezais. Amostras de solo de áreas não vegetadas (NV), manguezais estabelecidos (R) e replantados, com 7 e 9anos de idade (APA Guapi-mirim, RJ), foram coletadas e analisadas visando caracterizar as condições de oxi-redução (Eh, pH, formas de Fe), conteúdos de carbono orgânico total (COT) e matéria orgânica do solo (MOS), além da realização de fracionamento das formas de P. Os resultados apontam um aumento de MOS e COT de acordo com o desenvolvimento do bosque (MOS: 22,7±15,1 à 39,9±17,8%; COT: 8,6±5,0 à 17,9±9,2%), ao passo que os aspectos físico-químicos do solo se mostraram mais complexos. Desse modo, as condições redox mostram momentos de tendência à anoxia durante o desenvolvimento do bosque (+107±112 a +36±93 mV), seguido de uma diminuição da anoxia (+43±137 mV) devido a atividade radicular, influenciando os conteúdos de Fe-pirítico. De maneira controversa, foi percebido um incremento dos conteúdos de Fe-reativo durante as fases iniciais de replantio (média: 64,3±85,5 a 89,3±107,3 μmol/g), enquanto o bosque estabelecido apresentou os menores conteúdos (média: 27,7±112,0 μmol/g). Do mesmo modo, as formas de P (P trocável, P associado à oxi-hidróxidos reduzíveis de Fe e Mn, P associado a silicatos e hidróxidos de Al, P associado aos ácidos orgânicos, P associado a Ca e Mg e P residual) também não mostraram tendências claras função da idade do bosque. O fósforo orgânico (referente às frações PAH e Pres) seguiu como o mais abundante em todos os pontos de coleta desse estudo. Apesar disso, somente o bosque NV apresentou correlações significativas entre Porg e COT (COT vs PAH: r = 0,538, p = 0,002; COT vs Pres r = 0,513, p = 0,004). Entre as frações inorgânicas, o PSiAl foi a mais importante. Menores conteúdos para as frações PEX, PAH, P-pseudo-total e PSiAl foram encontradas nos manguezais vegetados indicado uma intensificação na ciclagem do P. Sazonalmente, observou-se um declínio nos conteúdos de P-pseudo-total durante a época seca. Valores de COT e frações de Fe também foram menores durante essa estação.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorFundação Carlos Chagas Filho de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de JaneiroThe rising concentrations of carbon gases in the atmosphere have led researchers and public agencies to achieve climate change mitigation policies. Replanting of mangroves are considered one of the main activities due to the large capacity to store C on its soils. Besides C sequestration, replanting of mangroves can also alter the dynamics of other chemical elements in soils. Phosphorus appears as a limiting element for mangrove productivity, besides being able to potentiate the eutrophication process, altering the entire ecosystem structure. Thus, this work aims to understand the changes in soil phosphorus fractions following a mangrove restoration. Soil samples from a non-vegetated (NV) area, a mature mangrove and replanted mangroves with 7 and 9 years old (APA Guapi-mirim, RJ) were collected and analyzed to characterize the redox conditions (Eh, pH, Fe forms), total organic carbon (TOC) and soil organic matter (SOM) content, and phosphorous fractionation. The results indicate an increase in SOM and TOC content as the mangrove grows 22,7±15,1% - 39,9±17,8%; 8,6±5,0% - 17,9±9,2%), whereas the physicochemical dynamics in the soil are more complex. The redox conditions show moments of accentuation of anoxia during forest development (+107±112 - +36±93mV), followed by a decrease of anoxia through root activity (+43±137mV), influencing the Fe-pyrite contents. Controversially, an increase in the Fe-reactive contents was observed during the initial stages of replanting (64,3±85,5 μmol/g - 89,3±107,3 μmol/g), while the established forest showed the lowest contents for this variable (27,7±112,0 μmol/g). Similarly, the forms of P (Exchangeable P, P associated with reducible Fe and Mn oxyhydroxides, P associated with Al silicates and hydroxides, P associated with organic acids, P associated with Ca and Mg, and residual P) also showed no clear trends as a function of forest age. Organic phosphorus fractions (referring to the PAH and Pres) were the most abundant in all the studied forests. However, only the NV showed significant correlations between Porg and TOC (TOC vs PAH: r = 0,538, p = 0,002; TOC vs Pres r = 0,513,p = 0,004). Among the inorganic fractions, PSiAl was the most important. Lower contents for PEX, PAH, PFeMn and PSiAl fractions were found in the vegetated mangroves, indicating an intensification of P cycling. Seasonally, a decline in DOP values was during the wet season. Lower pseudo-total P contents were also observed during this season. TOC values and Fe fractions were lower during the dry season.56 f.Nóbrega, Gabriel Nutohttp://lattes.cnpq.br/5874908096941660Ramos, Rut Amelia Díazhttp://lattes.cnpq.br/6451370564174519Machado, Wilson Thadeu Vallehttp://lattes.cnpq.br/9250125302396616Queiroz, Hermano Melohttp://lattes.cnpq.br/8368991854270862http://lattes.cnpq.br/9236330903694591Silva, Gabriela Rodrigues da2023-05-22T15:48:29Z2023-05-22T15:48:29Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfSILVA, Gabriela Rodrigues da. Como o replantio de manguezais altera a dinâmica de fósforo em seus solos? Um estudo de caso na Baia de Guanabara (Rio de Janeiro, SE-Brasil). Niterói, 2022. 56 f. Dissertação (Mestrado em Geoquímica - Geoquímica Ambiental) - Programa de Pós-Graduação em Geociências (Geoquímica), Universidade Federal Fluminense, Niterói, 2022.http://app.uff.br/riuff/handle/1/28942ark:/87559/001300000445hCC-BY-SAinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)instname:Universidade Federal Fluminense (UFF)instacron:UFF2023-05-22T15:48:32Zoai:app.uff.br:1/28942Repositório InstitucionalPUBhttps://app.uff.br/oai/requestriuff@id.uff.bropendoar:21202023-05-22T15:48:32Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF) - Universidade Federal Fluminense (UFF)false |
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A elevação das concentrações de gases de carbono na atmosfera levaram pesquisadores e agências públicas à busca por medidas de mitigação das mudanças climáticas. O replantio e recuperação de manguezais aparecem como uma das principais atividades estimuladas, devido à grande capacidade de armazenamento de C nos solos. Além disso, o plantio e replantio de manguezais pode alterar a dinâmica de outros elementos químicos nos solos. O Fósforo aparece como um elemento limitante para a produtividade dos manguezais, além de ser capaz de potencializar o processo de eutrofização, alterando toda a estrutura ecossistêmica. Sendo assim, esse trabalho tem como objetivo geral compreender as mudanças nas características dos solos e nas formas de Fósforo (P) em função do replantio de manguezais. Amostras de solo de áreas não vegetadas (NV), manguezais estabelecidos (R) e replantados, com 7 e 9anos de idade (APA Guapi-mirim, RJ), foram coletadas e analisadas visando caracterizar as condições de oxi-redução (Eh, pH, formas de Fe), conteúdos de carbono orgânico total (COT) e matéria orgânica do solo (MOS), além da realização de fracionamento das formas de P. Os resultados apontam um aumento de MOS e COT de acordo com o desenvolvimento do bosque (MOS: 22,7±15,1 à 39,9±17,8%; COT: 8,6±5,0 à 17,9±9,2%), ao passo que os aspectos físico-químicos do solo se mostraram mais complexos. Desse modo, as condições redox mostram momentos de tendência à anoxia durante o desenvolvimento do bosque (+107±112 a +36±93 mV), seguido de uma diminuição da anoxia (+43±137 mV) devido a atividade radicular, influenciando os conteúdos de Fe-pirítico. De maneira controversa, foi percebido um incremento dos conteúdos de Fe-reativo durante as fases iniciais de replantio (média: 64,3±85,5 a 89,3±107,3 μmol/g), enquanto o bosque estabelecido apresentou os menores conteúdos (média: 27,7±112,0 μmol/g). Do mesmo modo, as formas de P (P trocável, P associado à oxi-hidróxidos reduzíveis de Fe e Mn, P associado a silicatos e hidróxidos de Al, P associado aos ácidos orgânicos, P associado a Ca e Mg e P residual) também não mostraram tendências claras função da idade do bosque. O fósforo orgânico (referente às frações PAH e Pres) seguiu como o mais abundante em todos os pontos de coleta desse estudo. Apesar disso, somente o bosque NV apresentou correlações significativas entre Porg e COT (COT vs PAH: r = 0,538, p = 0,002; COT vs Pres r = 0,513, p = 0,004). Entre as frações inorgânicas, o PSiAl foi a mais importante. Menores conteúdos para as frações PEX, PAH, P-pseudo-total e PSiAl foram encontradas nos manguezais vegetados indicado uma intensificação na ciclagem do P. Sazonalmente, observou-se um declínio nos conteúdos de P-pseudo-total durante a época seca. Valores de COT e frações de Fe também foram menores durante essa estação. |
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