PROJETO ESECAFLOR ESTUDO DA SECA NA FLORESTA Dr. Antonio Carlos Lôla da Costa Universidade Federal do Pará Instituto de Geocências Faculdade de Meteorologia [email protected] LOCALIZAÇÃO Estação Penna; Científica Ferreira 33.000 hectares da Floresta Nacional de Caxiuanã; Melgaço, a 350 km a oeste de Belém; Apoiar programas de pesquisa de curto, médio e longo prazos, do Museu Goeldi e da comunidade científica O QUE É O ESECAFLOR? • Consiste na indução de um período de seca prolongado para avaliar o impacto nos fluxos de água e carbono em uma Floresta Tropical Chuvosa na Amazônia Brasileira. É A SIMULAÇÃO DE UM ELNIÑO PROLOGADO. A CONSTRUÇÃO DO EXPERIMENTO ESECAFLOR •500m3; •2,5ton. •4 ton. •365 dias x 12 homens A ESTRUTURA FINAL DO EXPERIMENTO ESECAFLOR OBJETIVO DO ESECAFLOR • Entender o comportamento da floresta quando induzida a uma forte redução hídrica. 2 parcelas (1 há); Parcela controle (A); Parcela exclusão(B); Início: 2002; Medidas simultâneas; METODOLOGIA Meteorologia •Coleta horária; •Temperatura e umidade relativa do ar, velocidade e direção do vento, radiação solar, precipitação pluviométrica, etc. Liteira •25 Coletores de liteira por parcela; •Folhas, frutos, outros; flores, galhos, •Coleta quinzenal. BIOMASSA 6 7 •Medidas mensais do diâmetro a altura do peito (DAP>10cm) em todas as árvores nas parcelas A e B. RESPIRAÇÃO •EGM4; •Medidas mensais de respiração do solo, temperatura e umidade do solo; •25 pontos por parcela SOLOS •Perfil de temperatura do solo (sup, 0,5m, 1,0m, 2,5m e 4,0m); •Perfil de umidade do solo (0,05m, 0,20m e 0,50m); •Medidas horárias. RAÍZES •Medidas de crescimento; •Biomassa subterrânea. NECROMASSA •Produção de necromassa pela floresta (4 transectos); •Coletas bimestrais. DECOMPOSIÇÃO DE FOLHAS •Medidas de velocidade de decomposição de matéria orgânica (Fase preliminar). Resultados Parciais Projeto ESECAFLOR Meteorologia Médias Horárias Temp. Ar 36 m Horas Temp. Ar 16m 22 21 19 18 16 15 13 12 10 0 0 0 0 0 0 30 00 30 00 30 00 30 00 30 90 73 60 43 30 13 0 T e m p e ra tu ra (˚ C ) Temperatura do Ar 35 30 25 20 15 10 5 0 Horas Umid. Ar 36 m Umid. Ar 16 m 22 21 19 18 16 15 13 12 10 0 0 0 0 0 0 30 00 30 00 30 00 30 00 30 90 73 60 43 30 13 0 U m id a d e (% ) Umidade Relativa do Ar 100 80 60 40 20 0 Horas Precipitação 22 21 19 18 16 15 13 12 10 0 0 0 0 0 0 30 00 30 00 30 00 30 00 30 90 73 60 43 30 13 0 P R P (m m ) Precipitação 120 100 80 60 40 20 0 Sazonalidade da precipitação Variação horária da precipitação Variabilidade anual da precipitação Série Histórica da precipitação 700 600 500 400 300 200 100 0 1981 1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 E v a p o tra n s p ira ç ã o P o te n c ia l (m m ) Evapotranspiração Potencial 250 Linacre 200 Thorntheith Penmann - Monteith 150 Hargreaves 100 Makkink Jensen - Haise 50 Priestler & Tailor 0 jan fev mar abr mai jun jul ago set out nov dez Meses Horas Vel. Vento 22 21 19 18 16 15 13 12 10 0 0 0 0 0 0 30 00 30 00 30 00 30 00 30 90 73 60 43 30 13 0 V e l . V e n to (m / s ) Velocidade do Vento 2 1,5 1 0,5 0 Direção predominante do vento N NW NE W E SW SE S Direção do Vento Variação horária sazonal do vento 1 23 22 150,0 24 2 3 4 100,0 21 5 20 50,0 6 19 0,0 7 18 8 17 9 16 10 15 14 12 11 13 período seco Período chuvoso Radiação Solar - Época Seca Radiação Solar - Época chuvosa Meteorologia Séries temporais N JA N FE V M AR AB R AB R M AI M AI JU N JU N JU L JU AG L O AG O SE T SE T OU T OU T NO V NO V DE Z DE Z JA T e m p e ra tu ra (˚ C ) Temperatura do Ar 35 30 25 20 15 10 5 0 Dia Temp. Ar N JA N FE V M AR AB R AB R M AI M AI JU N JU N JU L JU AG L O AG O SE T SE T OU T OU NO T V NO V DE Z DE Z JA U m id a d e (% ) Umidade Relativa do Ar 100 80 60 40 20 0 Dia UR AI AI JU N JU N JU L JU L AG O SE T SE T O U T O U T NO V NO V DE Z DE Z M M JA N JA N FE V M AR AB R AB R P RP (m m ) Precipitação 40 35 30 25 20 15 10 5 0 Dia PRP JU N JU N JU N JU L JU L JU AG L O AG O AG O SE T SE T SE T OU T OU T OU NO T V NO V DE Z DE Z DE Z R a d i a ç ã o (m m o l .m -².s -1 ) Radiação Solar 2500 2000 1500 1000 500 0 Rad. Global Dia Rad. Difusa Rad. Direta N JA N FE V M AR AB R AB R M AI M AI JU N JU N JU L AG O AG O SE T SE T OU T OU NO T V DE Z DE Z JA P A R (m m o l.m -².s -1 ) Radiação fotossinteticamente ativa PAR 2500 2000 1500 1000 500 0 Dia PAR in JA N JA N FE V M AR AB R AB R M AI M AI JU N JU N JU L AG O AG O SE T SE T OU T OU T NO V NO V DE Z DE Z V el. V en to (m /s) Velocidade do Vento Velocidade do Vento 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 Dia Vel. Vento Interceptação pluviométrica Interceptação pluviométrica 100 90 80 70 60 Precipitação (%) 50 40 30 20 10 0 Direta (%) Interna (%) Intercepração (%) Escoamento (%) Anual 100 71 25,9 3,1 chuvoso 67,8 48,2 17,4 2,2 seco 32,2 22,8 8,5 0,9 Liteira 40,0 35,0 25,0 20,0 15,0 10,0 5,0 Ag os to Se te m br o O ut ub ro No ve m br o De ze m br o Ju lh o Ju nh o ai o M Ab ril ar ço M ro Fe ve re ir o 0,0 Ja ne i Frações(kg/ha) 30,0 Meses Folhas (A) Folhas (B) Gravetos (A) Gravetos (B) Flores e Frutos (A) Flores e Frutos (B) Outros (A) Outros (B) 700 400 600 350 500 300 250 400 200 300 150 200 100 100 50 0 0 J F M A M J J A S O N Meses Folhas (A) Folhas (B) Precipitação D Precipitação (mm) Folhas (Kg.ha-1) Liteira - Folhas 140 400 120 350 100 300 250 80 200 60 150 40 100 20 50 0 0 J F M A M J J A S O N Meses Gravetos (A) Gravetos (B) Precipitação D Precipitação (mm) Gravetos (Kg.ha-¹) Liteira - Gravetos 160 400 140 350 120 300 100 250 80 200 60 150 40 100 20 50 0 0 J F M A M J J A S O N D Meses Flores e Frutos (A) Flores e Frutos (B) Precipitação Precipitação (mm) Flores e Frutos (Kg.ha-¹) Liteira – Flores e frutos 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 400 350 300 250 200 150 100 50 0 J F M A M J J A S O N Meses Outros (A) Outros (B) Precipitação D Precipitação (mm) Outros (Kg.ha-¹) Liteira - Outros Distribuição de DAP Distribuição de altura Crescimento de Biomassa (%) -5 -10 Parcela A o -15 Meses Parcela B junh o maio ab ril març feve r eiro ro br o br o ro jane i de ze m no ve m ou tub s ete m b ro Biomassa aérea 15 10 5 0 Incremento de biomassa Variação da biomassa (%) T a x a d e c re s c im e n to (% ) 15 10 5 0 Parcela A Parcela B -5 -10 Parcelas Umidade do solo •Parcela A (16%) •Parcela B (5%) Umidade do solo U m id a d e d o s o lo (% ) 16 14 12 10 8 6 4 2 0 fev/03 nov/03 fev/07 nov/07 Meses de coleta Parcela A (controle) Parcela B (Exclusão) Crescimento de raízes Mortalidade por classe diamétrica F requênc ia abs oluta 35 30 25 20 15 10 5 0 10 a 20 20 a 30 30 a 40 40 a 50 50 a 60 DAP (cm) Frequência (A) Frequência (B) > 60 Mortalidade por classe de biomassa F re q u ê n c ia a b s o lu t a 50 40 30 20 10 0 0 a 1000 1000 a 2000 2000 a 3000 3000 a 4000 4000 a 5000 Biomassa (Kg) Frequência (A) Frequência (B) > 5000 OBRIGADO!