Mapping of soil carbon balances changes in the dry tropical forest ecosystem in Pernambuco Brazil
DOI:
https://doi.org/10.26848/rbgf.v17.4.p2449-2459Palabras clave:
Caatinga, pasture, crops, semiarid, C stocksResumen
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.
Descargas
Citas
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
Descargas
Publicado
Cómo citar
Número
Sección
Licencia
Derechos de autor 2024 Brazilian Journal of Physical Geography

Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución 4.0.
Material protegido por derechos de autor y plagio. En caso de material protegido por derechos de autor reproducido en el manuscrito, la atribución completa debe ser informada en el texto; un documento de respaldo de la autorización debe enviarse al Consejo Editorial como documento complementario. Es responsabilidad de los autores, no de la revista o de los editores y revisores, informar en el artículo la autoría de los textos, datos, figuras, imágenes y / o mapas publicados anteriormente en otros lugares. Si existe alguna sospecha sobre la originalidad del material, el Comité Editorial puede verificar el manuscrito en busca de plagio. En los casos en que se confirme el plagio, el manuscrito será devuelto sin más revisión y sin la posibilidad de volver a enviarlo. El autoplagio (es decir, el uso de frases idénticas de documentos previamente publicados por el mismo autor) tampoco es aceptable.






