Mapping of soil carbon balances changes in the dry tropical forest ecosystem in Pernambuco Brazil
DOI:
https://doi.org/10.26848/rbgf.v17.4.p2449-2459Palavras-chave:
Caatinga, pasture, crops, semiarid, C stocksResumo
Maps of soil and vegetation carbon stock dynamics resulting from changes in land use in tropical dry areas are still scarce and virtually absent for the Brazilian Northeast region. The few data available were built on a scale that does not allow their use for decision-making and precision farming applications. Based on soil and land use data, we developed a geographical information system to estimate and map carbon balances in the large (86.135 km2) semiarid region of Pernambuco state, Brazil. Maps of carbon stocks for soil and vegetation for the years 2000 and 2016 were created on the scale of 1: 100000, stratified by land use and soil types. In this period, 28% of the area had decreases in soil and vegetation C stocks, 57% had no significant changes and only 13% had increases. Most of the change was associated with converting the open native forest vegetation (Caatinga) into pastures. The net C loss was 291 million Mg, representing an average loss of 2 Mg C ha-1 year-1. Water bodies, urban areas, and other unclassified uses were not accounted for but amounted to only 2% of the area. Overall, the method proved to be a fast and feasible approach to monitoring carbon balances derived from land use changes on a regional scale.
Downloads
Referências
Accioly, l. j. de o.; silva, e. a. da; cavalcanti junior, e. de a.; alves, e. da s.; pereira, a. g. de s.; silva, r. s. da; ramos, r. r. d.; silva, r. r. da. Mapeamento do uso e cobertura das terras do semiárido pernambucano. rio de janeiro: embrapa solos, 2017. 100 p. il. color. (Embrapa Solos. Boletim de pesquisa e desenvolvimento, 260). Classificação: BPD 260
Althoff, T. D., Menezes, R. S. C., Carvalho, A. L., Siqueira Pinto, A., Santiago, G. A. C. F., Ometto, J. P. H. B., Sampaio, E. V. S. B. 2016. Climate change impacts on the sustainability of the firewood harvest and vegetation and soil carbon stocks in a tropical dry forest in Santa Teresinha Municipality, Northeast Brazil. Forest Ecology and Management, 360, 367-375. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2015.10.001
BRASIL. Ministério da Ciência, Tecnologia, Inovações e Comunicações – MCTIC. 2015. Terceiro inventário brasileiro de emissões e remoções antrópicas de gases de efeito estufa - Relatórios de referência - Setor uso da terra, mudança do uso da terra e florestas. sirene.mcti.gov.br/publicações.
BRASIL - Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação. 2022. Estimativas anuais de emissões de gases de efeito estufa no Brasil. Ed. 6ª, Brasília.
FUNCEME- Fundação Cearense de Meteorologia e Recursos Hídricos. 2012. Levantamento de Reconhecimento de Média Intensidade dos Solos- Mesorregião do Sul Cearense. Fortaleza, Brasil: FUNCEME
IBGE. Fundação Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística. 2005. Altera a caracterização do sistema geodésico brasileiro https://geoftp.ibge.gov.br/metodos_e_outros_documentos_de_referencia/normas/rpr_01_25fev2005.pdf
IPCC - Intergovernmental Panel on Climate Change. 2003. Good Practice Guidance for Land Use, Land–Use Change and Forestry. Kanagawa: Institute for Global Environmental Strategies.
IPCC - Intergovernmental Panel on Climate Change. IPCC. 2006. Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories Prepared by the National Greenhouse Gas Inventories Programme. Kanagawa: Institute for Global Environmental Strategies.
IPCC: Summary for Policymakers. In: Climate Change 2014: Impacts, Adaptation, and Vulnerability. Part A: Global and Sectoral Aspects. Contribution of Working Group II to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Field, C.B., V.R., Barros, D.J., Dokken, K.J., Mach, M.D., Mastrandrea, T.E., Bilir, M., Chatterjee, K.L., Ebi, Y.O., Estrada, R.C., Genova, B., Girma, E.S., Kissel, A.N., Levy, S., MacCracken, P.R., Mastrandrea, and L.L. White (eds.)]., Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA: Cambridge University Press.
IPCC: Summary for Policymakers. In: Global warming of 1.5°C. 2018. Special Report on the impacts of global warming of 1.5°C above pre-industrial levels and related global greenhouse gas emission pathways, in the context of strengthening the global response to the threat of climate change, sustainable development, and efforts to eradicate poverty [V. Masson-Delmotte, P. Zhai, H. O. Pörtner, D. Roberts, Skea, J., Shukla, P.R., Pirani, A., W, Moufouma-Okia. Péan, C., Pidcock, R.S., Connors, J. B. R. Matthews, Y. Chen, X. Zhou, M. I., Gomis, E. Lonnoy, T. Maycock, M. Tignor, T. Waterfield (eds.)]. Geneva, Switzerland: World Meteorological Organization, Geneva.
Jacomine P. K. T. 1971. Levantamento exploratório-reconhecimento de solos do Estado do Rio Grande do Norte. Rio Grande do Norte, SUDENE, Recife, Brasil: DRN-SUDENE. http://www.infoteca.cnptia.embrapa.br/infoteca/handle/doc/330796
Jacomine, P. K. T. 2013. A nova classificação brasileira de solos. Anais da Academia Pernambucana de Ciência Agronômica 5, 161-179.
Jacomine, P. K. T., Cavalcanti, A. C., Ribeiro, M. R., Montenegro, J. O., Burgos, N., Melo Filho, H. F. R., Formiga, R. A.1976. Levantamento exploratório – reconhecimento de solos da Margem Esquerda do Rio São Francisco, Estado da Bahia. Recife, Brasil: DRN-SUDENE.
Jacomine, P. K. T., Cavalcanti, A. C., Silveira, C. O., & Pessoa, S. C. P. 1975. Levantamento exploratório-reconhecimento de solos do Estado de Alagoas. Alagoas, Recife, Brasil: DRN-SUDENE.
Jacomine, P. K. T., Ribeiro, M. R., Montenegro, J. O., Silva, A. P. & Melo Filho. H. F. R. 1972. Levantamento exploratório – reconhecimento de solos do Estado da Paraíba. Recife, Brasil: DRN-SUDENE.
Jacomine, P. K. T.; Cavalcanti, A. C.; Burgos, N.; Pessoa, S. C. P.; Silveira, C. O. 1973. Levantamento exploratório – reconhecimento de solos do Estado de Pernambuco. Recife, Brasil: DRN-SUDENE.
Jacomine, P.K.T. Solos sob caatinga – características e uso agrícola. 1973. In Alvarez, V., Fontes, L.E.F. and Fontes, M.P.F. (Eds.). O solo nos grandes domínios morfoclimáticos do Brasil e desenvolvimento sustentado. Viçosa. Brasil: SBCS; UFV-DPS.
Jesus, K. N., Albuquerque, E. R. G. M., Sales, A. T., Sampaio, E. V. S. B. 2019. Carbon stocks in soil of Pernambuco state, Brazil. Revista Brasileira de Geografia Física, 12, 714-721. https://doi.org/10.26848/rbgf.v12.3.p714-721
Kabiri, V., Raiesi, F., Ghazavi, M.A. 2015. Six years of different tillage systems affected aggregate-associated SOM in a semiarid loam soil from Central Iran. Soil & Tillage Research, 54, 114-125.
https://doi.org/10.1016/j.still.2015.06.019
MAPBIOMAS. 2018. Mapping of land use and cover in Brazil. http://mapbiomas.org.
Medeiros, A. de, Cesário, F.V., Maia, S.M. 2023. Long-term impact of conventional management on soil carbon and nitrogen stocks in the semi-arid region of Brazil: A meta-analysis. Journal of Arid Environments 218, 1-10. https://doi.org/10.1016/j.jaridenv.2023.105052
Mendes, K. R., Campos, S., Silva, L. L. Mutti, P. R., Ferreira, R. R., Medeiros, S. M., Marin-Perez, A., Marques, T. V. Ramos, T. M., Viera, M. M., Oliveira, C. P., Gonçalves, Costa, W. A. G. G., Antonino, A C. D., Menezes, R. C. S., Silva e Santos, C. 2020. Seasonal variation in net ecosystem CO2 exchange of a Brazilian seasonally dry tropical forest. Scientific Reports, 10, 1-16. https://doi.org/10.1038/s41598-020-66415-w
Menezes, R. S. C., Sales, A. T., Primo, D. C., Albuquerque, E. R. G. M., Jesus, K. N., Pareyn, F. G. C., Santana, M. S., Santos, U. J., Martins, J. C. R., Althoff, T. D., Nascimento, D. M., Gouveia R. F., Fernandes, M. M., Loureiro, D. C., Araújo Filho, J. C., Giongo, V., Duda G. P., Alves, B. J. R., Ivo, W. M. P. M., Andrade, E. M., Pinto, A. S. & Sampaio, E. V. S. B. 2021. Soil and vegetation carbon stocks after land-use changes in a seasonally dry tropical forest. Geoderma, 390, 1-11. https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2021.114943
Moura, P. M., Althoff, T. D., Oliveira, R. A., Souto, J. S., Souto, P. C., Menezes, R. S., & Sampaio, E. V. 2016. Carbon and nutrient fluxes through litterfall at four succession stages of Caatinga dry forest in Northeastern Brazil. Nutrient Cycling in Agroecosystems, 105, 25-38. https://doi.org/10.1007/s10705-016-9771-4
Nascimento, D. M., Sales, A. T., Souza, R., da Silva, A. S. A., Sampaio, E. V. D. S. B., & Menezes, R. S. C. 2022. Development of a methodological approach to estimate vegetation biomass using remote sensing in the Brazilian semiarid NE region. Remote Sensing Applications: Society and Environment, 27, 100771.
Nazir, M.J., Li, G., Nazir, M.M., Zulfiqar, F., Siddique, K.H.M., Iqbal, B., Du, D. 2024. Harnessing soil carbon sequestration to address climate change challenges in agriculture. Soil and Tillage Research 237, 1-13.
https://doi.org/10.1016/j.still.2023.105959
Ondiek, R.A., Hayes, D.S., Kinyua, D.N., Kitaka, N., Lautsch, E., Mutuo, P., Hein, T., 2021. Influence of land-use change and season on soil greenhouse gas emissions from a tropical wetland: A stepwise explorative assessment. Science of The Total Environment 787, 147701. doi:10.1016/j.scitotenv.2021.147701
Pinheiro, A. G., Souza, T.E.M., Montenegro, S.M.G. L., Montenegro, A. A., Guerra, S. M. S. 2018. Rainfall pattern and erosion potential in the physiographic regions of the state of Pernambuco, Brazil. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, 22, 849-853. https://doi.org/10.1590/1807-1929/agriambi.v22n12p849-853
Refati, D.C., Silva, J.L., Macedo, R.S., Lima, R. da, Silva, M.V., Pandorfi, H., Silva, P.C., Oliveira-Júnior, J.F. 2023. Influence of drought and anthropogenic pressures on land use and land cover change in the Brazilian semiarid region. Journal of South American Earth Sciences 126, 1-14. https://doi.org/10.1016/j.jsames.2023.104362
Sales, A. T., Fonseca C., Santana, I. L. & Santiago, M. 2021 Geotecnologia agrícola e ambiental. In: Fernandes, J. G., Carvalho, E. X. (ed.), Solos: estudos, potencialidades e uso. (P. 193-220). Recife, PE: IPA.
Sampaio, E.V.S.B., Mayo, S. J., Barbosa, M.R.V. 1996. Pesquisa Botânica Nordestina: Progresso e Perspectiva. Recife. Brasil: Sociedade Botânica do Brasil.
Santana, M. S., Sampaio, E. V. S. B., Giongo, V., Menezes, R. S. C., Jesus, K. N., Albuquerque, E. R. G. M., Nascimento, D. M., Pareyn, F. G. C., Cunha, T J. F., Sampaio, R. M. B., Primo, D. C. 2019. Carbon and nitrogen stocks of soils under different land uses in Pernambuco state, Brazil. Geoderma Regional. 16, 1-10. https://doi.org/10.1016/j.geodrs.2019.e00205.
Santos, L. S. D., Silva, H. A. D., Pereira, E. C., & Silva, H. P. D. B. 2022. Changes in vegetation coverage with emphasis on the identification of cerrado patches in a topographic profile of the semiarid region from Pernambuco-Brazil. Sociedade & Natureza, 32, 317-327. https://doi.org/10.14393/SN-v32-2020-45721
Silva, F. H. B. B., Medeiros, E. L. A. R., Lima, P. C., Burgos, N. 2001. Zoneamento agroecológico do Estado de Pernambuco. Recife, Pernambuco: Embrapa Solos.
Silva, J.M.C., Leal, I.R., Tabarelli, M., 2017. Caatinga the largest tropical dry forest region in South America. Springer, Cham.
Silva, R.C., Corrêa, G.R., Arruda, D.M., Veloso, G.V., Fernandes-Filho, E.I., Cândido, H.G., de Oliveira, F.S., Rosa, G.P., Behling, H., Schaefer, C.E. 2023. The Brazilian semiarid region over the past 21,000 years: Vegetation Dynamics in small pulses of higher humidity. Ecological Informatics 77, 1-14 https://doi.org/10.1016/j.ecoinf.2023.102259
Zanini, A.M., Mayrinck, R.C., Vieira, S.A., de Camargo, P.B., Rodrigues, R.R., 2021. The effect of ecological restoration methods on carbon stocks in the Brazilian Atlantic Forest. Forest Ecology and Management 481, 118734. doi:10.1016/j.foreco.2020.118734
Downloads
Publicado
Como Citar
Edição
Seção
Licença
Copyright (c) 2024 Rafael Rodrigues da Silva, Rômulo Simões Cezar Menezes, Ana Lúcia Bezerra Candeias, Aldo Torres Sales, Alexandre Hugo Cezar Barros, Everardo Valadares de Sá Barreto Sampaio, Ivson Lucas de Santana, Tarcila Rosa da Silva Lins
Este trabalho está licenciado sob uma licença Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Autores que publicam na Revista Brasileira de Geografia Física concordam com os seguintes termos:
Autores mantêm os direitos autorais e concedem à revista o direito de primeira publicação, com o trabalho simultaneamente licenciado sob a licença Creative Commons Atribuição 4.0 Internacional (CC BY 4.0) que permite o compartilhamento do trabalho com reconhecimento da autoria e publicação inicial nesta revista.
Autores têm autorização para assumir contratos adicionais separadamente, para distribuição não-exclusiva da versão do trabalho publicada nesta revista (exemplo: depositar em repositório institucional ou publicar como capítulo de livro), com reconhecimento de autoria e publicação inicial nesta revista.
Autores têm permissão para disponibilizar seu trabalho online antes ou durante o processo editorial, em redes sociais acadêmicas, repositórios digitais ou servidores de preprints. Após a publicação na Revista Brasileira de Geografia Física, os autores se comprometem a atualizar as versões preprint ou pós-print do autor, nas plataformas onde foram originalmente disponibilizadas, informando o link para a versão final publicada e outras informações relevantes, com o reconhecimento da autoria e da publicação inicial nesta revista.
Qualquer usuário tem direito de:
Compartilhar — copiar e redistribuir o material em qualquer suporte ou formato para qualquer fim, mesmo que comercial.
Adaptar — remixar, transformar e criar a partir do material para qualquer fim, mesmo que comercial.
O licenciante não pode revogar estes direitos desde que você respeite os termos da licença.
De acordo com os termos seguintes:
Atribuição — Você deve dar o crédito apropriado, prover um link para a licença e indicar se mudanças foram feitas. Você deve fazê-lo em qualquer circunstância razoável, mas de nenhuma maneira que sugira que o licenciante apoia você ou o seu uso.
Sem restrições adicionais — Você não pode aplicar termos jurídicos ou medidas de caráter tecnológico que restrinjam legalmente outros de fazerem algo que a licença permita.
