Variação Espacial do δ13C no Solo para a Serra da Canastra/MG

Published: 27 October 2021| Version 1 | DOI: 10.17632/mkjdcpfcm7.1
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EIS Environmental Isotope Studies

Description

Razões isotópicas de carbono (δ13C) têm sido uma ferramenta aplicada em diversos contextos ecológicos. O δ13C no solo é controlado pelo clima, mas também pode ser influenciado por outras variáveis ambientais em escalas mais refinadas, como topografia, solos e vegetação. O objetivo deste trabalho foi identificar as variáveis que influenciam a variação espacial do δ13C no solo e elaborar um modelo de estimativa do δ13C no solo baseado em análise de regressão múltipla na Serra da Canastra, Minas Gerais, Brasil. Foram utilizadas 32 amostras de solo no intervalo de profundidade de 0-20 cm e um conjunto de variáveis do solo, da vegetação e altitude. O ajuste do modelo indicou que o índice de vegetação ajustado ao solo para o mês de abril (SAVI), teor de silte no solo, concentração de carbono no solo e susceptibilidade magnética em alta frequência explicaram a variação do δ13C no solo (R² = 0,62; p < 0,001). O modelo estimado de δ13C no solo apresentou valores que variaram entre -22‰ e -10‰. A distãncia não significativa entre a linha de regressão e a linha 1:1 mostra que o modelo estimado ainda não pode ser validado, mas a relação significativa entre os valores de δ13C no solo observados e estimados indica potencial da aplicação da abordagem. Para novos estudos é necessário estabelecer um adensamento amostral que possibilite não apenas o levantamento de dados isotópicos, mas que melhore as interpolações das variáveis ambientais que alimentam os modelos de predição.

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Pontos amostrais e covariáveis ambientais Foram utilizados um total de 32 pontos amostrais com valores de δ13C no solo, sob cobertura vegetal natural, em uma profundidade de 0 – 20 cm, retirados de Neves et al. (2021) (Fig. 1). Foram realizadas análises para determinar características físicas, químicas e mineralógicas desses pontos. Além disso, foram extraídos valores de altimetria e índices de vegetação obtidos através de dados orbitais. O δ13C e as concentrações de carbono no solo (%C) foram determinadas no laboratório de Ecologia Isotópica do Centro de Energia Nuclear na Agricultura (CENA/Universidade de São Paulo), através de um analisador elementar e um espectrômetro de massa, respectivamente (Neves et al., 2021). Os teores de argila, silte e areia no solo foram determinados no Laboratório de Relações Solo e Vegetação (Departamento de Ecologia/Universidade de Brasília), através do método do densímetro (Camargo et al., 2009). As análises químicas do solo foram realizadas no Laboratório de Análise de Solo, Tecido Vegetal e Fertilizante (Departamento de Solos/Universidade Federal de Viçosa). Foram consideradas as seguintes variáveis: pH em H2O (pHH2O), na proporção 1:2,5; P e K (extração por Mehlich-1); Ca2+, Mg2+ e Al3+ (extração por KCl - 1 mol/L); e H+Al (extração por Acetato de Cálcio 0,5 mol/L – pH 7,0) (Teixeira et al., 2017). A susceptibilidade magnética foi determinada através de um susceptibilimetro magnético Bartington MS2, acoplado a um sensor Bartington MS2B de dupla frequência. As análises foram realizadas no Laboratório de Relações Solo e Vegetação (Departamento de Ecologia/Universidade de Brasília). Foram realizadas medições em baixa frequência (SMBF) (0,47 kHz), alta frequência (SMAF) (4,7 kHz) e a variação da frequência da susceptibilidade (SMVF%), onde SMVF% = ((SMBF – MSAF)/MSBF) x 100. A altitude foi extraída do modelo digital de elevação (DEM) do projeto Shuttle Radar Topography Mission (SRTM), com resolução espacial de 90 metros e disponível gratuitamente na plataforma Earth Explorer (http://earthexplorer.usgs.gov). Os índices de vegetação foram extraídos dos dados do sensor Operational Land Imager (OLI) à bordo do satélite Landsat-8, com resolução espacial de 30 metros, resolução temporal de 16 dias e disponíveis gratuitamente na plataforma Earth Explorer. Foram selecionadas imagens referentes aos meses de abril (27/04/2109) e setembro (18/09/2019) para representar o período seco e chuvoso do bioma Cerrado, respectivamente. Foram utilizados os seguintes índices de vegetação: Enhanced Vegetarion Index (EVIABR EVISET); Normalized Difference Vegetation Index (NDVIABR e NDVISET); Normalized Difference Moisture Index (NDMIABR e NDMISET); Normalized Difference Water Index (NDWIABR e NDWISET); Soil Adjusted Vegetation Index (SAVIABR e SAVISET); e Modified Soil Adjusted Vegetation Index (MSAVIABR e MSAVISET).

Institutions

Universidade de Brasilia

Categories

Carbon Isotope

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