O CARBONO NOS SOLOS ESTABILIDADE, QUANTIDADE E VARIABILIDADE. Manuel A. V. Madeira

O CARBONO NOS SOLOS

ESTABILIDADE, QUANTIDADE E VARIABILIDADE

O material não consolidado (rególito) também é

determinante das funções do solo

O

solo

localiza-se na parte superior do

material não consolidado

que constitui a superfície da crosta terrestre, exibindo na

generalidade, espessura relativamente pequena

Rocha consolidada Rególito Rocha consolidada Rególito Rególito Rególito

Os solos desempenham múltiplas funções ….













Actua como reservatório de carbono



Ah Btn C Ah E Bhs Ah A/B Bo BC Ah E Bhs C

O SOLO E O CICLO DO CARBONO

Actividade biológica - Humificação

PERDAS POR LIXIVIAÇÃO (Ca, Mg, K,....CO₃=_{, HCO}

O carbono pode permanecer no solo durante milhares de anos

Essa estabilidade deve-se à estrutura das moléculas húmicas e à estabilização e protecção da matéria orgânica pela fracção mineral do solo – agregação

associada à actividade biológica

Esquema da molécula de ácidos húmicos

Protecção pelas superfícies dos minerais (agregados)

RESERVATÓRIOS E FLUXOS DE CARBONO

1Pg=10

_g

A QUANTIDADE DE CARBONO NOS SOLOS DE

PORTUGAL

A QUANTIDADE CARBONO ORGÂNICO DEPENDE DO

TIPO DE SOLO

ESSA QUANTIDADE DEPENDE DA PROFUNDIDADE

CONSIDERADA

0

5

10

15

20

AT

CM

LP

LV

RG

kg m

0-30 cm

0-100 cm

AT – ANTROSSOLOS; CM – CAMBISSOLOS; LP - LEPTOSSOLOS LV – LUVISSOLOS; RG - REGOSSOLOS

Quantidade de carbono orgânico em Grupos de Solos

de Referência desenvolvidos sobre rocha granítica

Profundidade do solo (cm)

0

3

6

9

12

0-10

0-30

0-100

0-150

Podzóis

Arenossolos

Quantidade de carbono orgânico em solos arenosos

Tipo e profundidade do solo

Esboço simplificado da Carta de Solos de Portugal segundo o Sistema WRB (2006)

Urge organizar

Leptossolos

Vertissolos

“Solonchaks” (Solos Salinos) Arenossolos, Podzóis

Fluvissolos

Cambissolos, Regossolos, Umbrissolos, Antrossolos Cambissolos, Regossolos, Leptossolos

Cambisols, Regossolos

Calcissolos, Regossolos, Cambissolos

Luvissolos, Planossolos

O CARBONO NAS CAMADAS

SUPERFICIAIS DOS SOLOS

Carbono orgânico (%) <1 1-2 2-5 5-10 10-25 25-35 >35 Jones et al. (2004)

O teor de carbono no

horizonte superficial

do solo apresenta uma

enorme variabilidade

no espaço europeu

kg C m-2

A quantidade de carbono orgânico nos solos (até 30 cm de profundidade)

em Portugal está associada ao clima (precipitação, R) e a outros factores…

•Clima (precipitação, temperatura,..)

•Tipo de solo

•Textura/estrutura

•Morfologia do terreno (relevo)

•Sistema de uso da terra

•Práticas de uso do solo

Adaptado de Brady & Weil (1999) RB/MOA – Resíduos vegetais/ matéria orgânica activa

MOH – Matéria orgânica humificada

SISTEMA DE USO E VARIAÇÃO DA QUANTIDADE DE C ORGÂNICO NO SOLO

INTERVENÇÃO HUMANA NO CICLO DO CARBONO

RB/MOA

MOH

SISTEMA INICIAL

ABANDONO FLORESTA

NOVO SISTEMA DE USO AGRICULTURA

Estratégias de acréscimo de carbono no solo

Sistemas de uso da terra (agricultura, floresta, pastagens,..)

Recuperação do solo e regeneração florestal

Retenção de biomassa florestal residual e resíduos de culturas

Aplicação de resíduos orgânicos (estrumes, compostados,..)

Minimização da perturbação do solo (cultivo mínimo….)

Culturas de cobertura; gestão das pastagens

Práticas agroflorestais

Conservação do solo e da água e eficiência da irrigação

Eficiência de uso de nutrientes (fertilizantes)

Área de cultura cerealífera

Pastagem melhorada

Sistema de uso da terra na área de “montado”

Pastagem natural versus pastagem melhorada (30 anos)

Pastagem natural

Sistema “montado”

0 1 2 3 0 1 2 3 0-10 10-20 20-30 0 1 2 3 0-10 10-20 20-30 0 1 2 3 0 1 2 3 kg C m-2 kg C m-2

ÁREA ABERTA

SOB AS ÁRVORES

Profundidade (cm) Profundidade (cm)

Pastagem melhorada

Pastagem natural

Cultura de cereal

Acréscimos de CARBONO no solo associados às árvores

r=6 m

0

20

40

60

80

100

120

% do raio de projecção da copa

O acréscimo de carbono facilita a circulação

da ÁGUA no solo

0

20

40

60

80

100

<2 2-100 >100

<2 2-100 >100

PM

PN

Sob as árvores

Área aberta

Frequência (%)

Condutividade hidráulica (mm/h)

PM – Pastagem melhorada;

PN – Pastagem natural

A POROSIDADE do solo aumenta com o

acréscimo de carbono

0

20

40

60

80

100

b

_b

Fora da copa

a

_b

Sob a copa

PM PN

Valor normal para a textura do solo considerado

Porosidade

BIODIVERSIDADE

SUSTENTABILIDADE

RESISTÊNCIA

À DEGRADAÇÃO

EFICIÊNCIA DO USO

DE RECURSOS

SEQUESTRO

DE

CARBONO

O SEQUESTRO DE CARBONO

E A SUSTENTABILIDADE

DOS ECOSSISTEMAS

Destino do carbono transferido para a atmosfera (actividade humana) 7,6 Pg C yr-1 ATMOSFERA 3,2 ±(1,0) Pg C yr-1 OCEANOS 2,1± (0,6) Pg C yr-1 2,3 Pg C yr-1 PRODUTIVIDADE TERRESTRE ???

25,2 25,3 _{22,9 24,5} 7,0 7,0

7,5 5,9

23,7 23,7 23,7 23,7 32,7 32,7 32,7

Mineral soil layer (0-20 cm) _{Harvesting residues and/or organic layers}

0 Time (yr) Treatments 0 _10,5 R S I W 0 10,5 0 10,5 0 10,5 10 20 30 40 50 60 t C ha -1

%

N

(0

-10

cm)

ltura Abandono e crescimento

de floresta secundária

INTERVENÇÃO HUMANA NO CICLO DO N

Variação do teor de N no solo em consequência das intervenções antrópicas nos ecossistemas (Adaptado de Stevenson & Cole, 1999)

Uso da terra de acordo com a Classificação da Capacidade da Terra

(“Land Capability Classification”, USDA)

… it is an interpretation….it depends on the probable interactions between the kind of soil and the alternative systems of management …. management systems are changing … economic conditions change .. knowledge grows… land users are being offered new things….(C. Kellog, 1961)

90 80 70 60 50 40 30 20 1850 1870 1890 1910 1930 1950 1970 1990 Carbo n o o rg ân ico t/ h a NPK + calagem Não fertilizado Interrupção da adição de estrume em 1871 Adição de estrume (35 t ha-1 _yr-1₎ Ano

A variação da quantidade de resíduos orgânicos aplicados ao solo reflecte-se em forte variação da quantidade de carbono orgânico acumulado no solo