Meio Ambiente

Emissões de metano das árvores

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Um novo estudo da Universidade de Delaware é um dos primeiros no mundo a mostrar que os troncos de árvores em florestas de terra firme realmente emitem metano em vez de armazená-lo, representando uma fonte nova, anteriormente desconhecida deste poderoso gás de efeito estufa.

O metano é cerca de 25 vezes mais forte do que o dióxido de carbono, com algumas estimativas tão altas como 33 vezes mais forte devido aos seus efeitos quando está na atmosfera.

Devido ao potencial de aquecimento global do metano, a identificação das fontes e dos “sumidouros” ou armazéns deste gás de efeito estufa é fundamental para medir e compreender suas implicações nos ecossistemas.

Os solos das florestas de montanha usualmente ocupam e armazenam metano, mas esse efeito pode ser neutralizado pelas emissões de metano dos troncos das árvores, descobriu a equipe de pesquisa da Faculdade de Agricultura e Recursos Naturais da UD. Seu trabalho é publicado na revista científica Ecosystems .

“Acreditamos que nosso trabalho pode ajudar a preencher algumas lacunas nos orçamentos de metano e processos ambientais em modelos de ecossistemas globais”, disse o líder do estudo, Rodrigo Vargas, professor assistente do Departamento de Ciências de Plantas e Solos da Faculdade de Agricultura e Recursos Naturais da UD.

Shreeram Inamdar, professor de hidrologia de bacias hidrográficas e biogeoquímica, é co-investigador do projeto com Vargas, eo doutorando Daniel Warner é o principal autor do artigo. A pesquisa foi financiada pelo Departamento de Agricultura dos Estados Unidos, com apoio adicional do Programa Federal de Pesquisa e Desenvolvimento de Doações de Delaware.

Maryland site de estudo

Em uma área de 30 acres de floresta de terras altas na área de gerenciamento de recursos naturais de Fair Hill, no condado de Cecil, Maryland, os pesquisadores testaram um grupo de árvores, solo e detritos lenhosos grosseiros (CWD) Estádios de decomposição – para medir fluxos de metano e dióxido de carbono.

Os pesquisadores usaram um analisador de gases de efeito estufa de última geração baseado na tecnologia de absorção a laser, chamado Off-Axis Integrated Cavity Output Spectroscopy (OA-ICOS), que se parece com um pacote de prótons do filme “Ghostbusters”.

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A Warner visitou o local ao longo de uma estação de crescimento, de abril a dezembro, e mediu os fluxos de dióxido de carbono e metano do solo, troncos de árvores e CWD para determinar se esses três componentes eram fontes ou sumidouros desses gases de efeito estufa.

Solos e fluxos de CWD

Em termos de dióxido de carbono, a pesquisa sobre os fluxos de troncos de árvores, conhecida como respiração do caule, eo solo, conhecida como respiração do solo, tem sido feito há décadas, mas pesquisas para determinar a importância dos fluxos de carbono em relação à CWD ainda está atrás.

Para o metano, no entanto, é uma história diferente. Enquanto estudos foram feitos sobre os fluxos de metano em relação aos solos, que geralmente consomem o metano e são considerados dissipadores de metano, há muito poucos que lidam com CWD e troncos de árvores em solos de terras altas.

“O que a pesquisa tem sido feito geralmente incubações de laboratório de madeira onde eles medem quanto metano é liberado ao longo do tempo.O que nós encontramos neste estudo é que alguns detritos lenhosos grosseiros atos tipo de como o solo e consome metano enquanto outras peças de Os detritos lenhosos grosseiros emitem pequenas quantidades de metano, o que também é o que vimos com troncos de árvores vivas “, disse Warner.

Para entender as diferenças entre as ações da CWD, Warner e colegas descobriram que a CWD mais fresca tem um fluxo de metano positivo, que é semelhante ao comportamento de uma árvore viva.

“Quando uma árvore cai, ainda é funcionalmente o mesmo em termos de emissões de metano. Com o tempo, como decai, minha teoria é que ele é colonizado por bactérias do solo que consomem metano e muda para se comportar mais como o solo, resultando em Um dissipador de metano “, disse Warner.

Os pesquisadores também descobriram que CWD tinha uma alta taxa de variabilidade quando se tratava de emissões de metano.

“À medida que decai torna-se muito mais variável.Alguns da madeira super-decadente ainda estava liberando metano, mas muito do que estava consumindo metano”, disse Warner. “Se você tem um pool de CWD com menos diversidade quanto ao grau de decomposição, você pode esperar que ele desempenhe um papel mais uniforme em termos de emissões de metano ou sumidouros.”

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Troncos de árvores e fluxos de metano

Embora os troncos de árvores tenham sido conhecidos por liberar dióxido de carbono, esta pesquisa mostrou que eles também estavam liberando metano.

“Os troncos de árvores têm constantemente baixas mas detectáveis ​​emissões de metano.Os solos estão fornecendo um serviço ambiental de seqüestro deste potente gás de efeito estufa, mas os troncos estão liberando metano equivalente a 4 por cento do que poderia ser capturado pela CWD e solos na escala do ecossistema, Disse Vargas.

Em geral, os troncos de árvores atuaram como fonte de dióxido de carbono e como uma pequena fonte de metano, mas a magnitude dos gases emitidos variava com a espécie.

Tulip álamo foi uma espécie que liberou uma grande quantidade de metano e dióxido de carbono, enquanto as árvores de faia libertados mais metano dentro da floresta, mas emitiu muito pouco dióxido de carbono.

“Pode ser algum traço específico da espécie que está controlando o fluxo”, disse Warner.

Limiar de temperatura

A temperatura também desempenhou um papel chave na regulação da magnitude dos fluxos.

“O metano nos solos parece seguir um gradiente de temperatura onde as temperaturas mais altas estão relacionadas com a maior captação de metano, mas isso não é necessariamente o caso da CWD ou troncos de árvores”, disse Vargas.

Warner disse que é difícil desenvolver uma relação de temperatura com o metano porque há dois processos que se opõem uns aos outros.

“Você tem coisas no solo que produzem metano – conhecido como metanogênese – coisas que o consomem – conhecido como metanotrofia – e assim que você aquece, é mais parecido com uma arma de tiro onde as magnitudes de metano se espalham mais Ele fica mais quente, sugerindo que outros fatores além da temperatura regulam as emissões de metano “, disse Warner.

Eles descobriram que, além de um limite de 17 graus Celsius para a temperatura do solo, a variabilidade do consumo de metano se expande dramaticamente.

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“Menos de 17 graus, a temperatura é um motor chave de fluxo de metano, mas acima de 17 graus, existem outros condutores que irão influenciar a produção de metano”, disse Vargas.

Pontos quentes do solo

Quanto a onde o metano se originou, Warner disse que ainda é uma fronteira científica, mas este estudo fornece pistas suficientes para dar aos pesquisadores algumas teorias.

O primeiro é que o metano é produzido em pontos quentes no solo.

“Por ponto quente, queremos dizer um lugar onde as condições são propícias para a produção de metano e, em seguida, que o metano é sugado pelas raízes das árvores, transportados através de seu sistema vascular e liberado fora de seu tronco”, disse Warner. “Sabemos que isso acontece em áreas úmidas, mas em terras altas, talvez aconteça em um local específico e em nenhum outro lugar.”

O outro mecanismo que poderia estar causando fluxos de metano de troncos é podridão interna ou infecção dentro da árvore, que produz um ambiente onde as bactérias metanogênicas podem sobreviver e, em seguida, metano difunde para fora da árvore.

“Neste momento, os mecanismos de produção de metano em florestas de montanha não são claras.O metano pode ser transportado a partir dos solos para cima dentro do caule e difundido para a atmosfera ou produzido dentro do tronco por fungos ou archaea – microrganismos unicelulares, Disse Vargas.

Próximos passos

Tanto Warner quanto Vargas concordaram que as próximas etapas deveriam ser testar a generalidade dessas observações em diferentes florestas e identificar os mecanismos de produção e transporte de metano em troncos de árvores. Finalmente, eles sugerem que modelos globais e ecossistêmicos devem levar em conta o metano produzido a partir de troncos de árvores como uma nova fonte de metano para a atmosfera.

“Quando as pessoas desenvolvem o ecossistema para os orçamentos de metano em escala global, há sempre um pedaço no qual é incerto de onde o metano está chegando.” As emissões de metano pela vegetação e troncos de árvores são vistas como uma fonte recém-considerada que poderia aproximar esse orçamento Nossas estimativas. É bom continuar chiando, “disse Warner.

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Meu nome é Vagner Liberato, sou carioca e vivo no Rio de Janeiro. Formei-me em Administração de Empresas e sou um apaixonado por conteúdo sustentável. Desde 2015 faço o Meio Ambiente Rio com maior prazer! Para falar comigo, entre em contato pelo email: contato@meioambienterio.com

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