The biogeochemical cycles of C, N, P and water, the impacts of land use in the stocks and flows of these elements and how they can affect the structure and functioning of Caatinga were reviewed. About half of this biome is still covered by native secondary vegetation. Soils are deficient in nutrients, especially N and P. Average concentrations of total soil P and C in the top layer (0-20 cm) and 21 to 26 kg N ha -1 year -1 in mature and secondary Caatinga, respectively. The main processes responsible for nutrient and water losses are fire, soil erosion, runoff and harvest of crops and animal products. Projected climate changes in the future point to higher temperatures and rainfall decreases. In face of the high intrinsic variability, actions to increase sustainability should improve resilience and stability of the ecosystems. Land use systems based on perennial species, as opposed to annual species, may be more stable and resilient, thus more adequate to face future potential increases in climate variability. Long-term studies to investigate the potential of the native biodiversity or adapted exotic species to design sustainable land use systems should be encouraged.Keywords: tropical dry forest, nutrient fluxes, carbon, nitrogen, phosphorus. Ciclagem biogeoquímica em ecossistemas terrestres do Bioma Caatinga ResumoOs ciclos biogeoquímicos de C, N, P e água, os impactos das mudanças do uso da terra nos estoques e fluxos destes elementos e como estas mudanças podem afetar a estrutura e o funcionamento da Caatinga foram revisados. Cerca da metade desse Bioma ainda é coberta por vegetação nativa secundária. Os solos são deficientes em nutrientes, principalmente N e P. A concentração média, na camada superficial (0-20 cm), de P total é 196 mg kg , e a biomassa radicular entre 3 a 12 Mg ha -1 . As produtividades e acumulações anuais de biomassa nos diferentes usos da terra variam de 1 a 7 Mg ha -1 . A fixação biológica de N 2 atmosférico é estimada em 3 a 11 kg N ha -1 ano -1 e 21 a 26 kg N ha -1 ano -1 em Caatinga madura e em regeneração, respectivamente. Os principais processos de perda de nutrientes e água são queimadas, erosão do solo, escoamento e colheita de cultivos e produtos animais. As mudanças climáticas projetadas indicam maiores temperaturas e menores precipitações. Considerando a alta variabilidade intrínseca, ações para aumentar a sustentabilidade deveriam melhorar a resiliência e a estabilidade dos ecossistemas. Sistemas de uso da terra baseados em espécies perenes, em contraposição a anuais, devem ser mais estáveis e resilientes, portanto mais adequados para enfrentar os potenciais aumentos na variabilidade climática. Estudos de longa duração para avaliar o potencial da biodiversidade nativa ou de exóticas adaptadas no delineamento de sistemas de uso sustentáveis deveriam ser encorajados.Palavras-chave: floresta seca tropical, fluxo de nutrientes, carbono, nitrogênio, fósforo.

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RESUMOGliricidia sepium é uma leguminosa arbórea que tem sido utilizada em sistemas em aléias no semi-árido nordestino por apresentar bom desenvolvimento em condições de estresse hídrico. Entretanto, há pouca informação disponível sobre o efeito da introdução dessa espécie nos agroecossistemas da região. No presente estudo, objetivou-se avaliar a influência da distância de plantas de Gliricidia sepium sobre características da cultura do milho e do solo e microclima no Agreste Paraibano. O estudo foi realizado no município de Esperança (PB), em área de 0,5 ha, onde, em 1996, foram plantadas fileiras de G. sepium espaçadas 6 m entre si e com 1 m entre as árvores. Nesta área, em 2002, foram delimitadas quatro parcelas de 6 x 8 m e, em cada parcela, foi estabelecido um transeto perpendicular às fileiras de árvores com três posições de amostragem: (1) nas fileiras de árvores (0 m); (2) a 1 m das fileiras de árvores, e (3) a 3 m de distância das fileiras de árvores. O delineamento experimental utilizado foi em blocos casualizados com quatro repetições. A massa seca de folhedo caído embaixo da fileira de árvores foi de 1.390 kg ha -1 e diminuiu, gradativamente, para 270 kg ha -1 a 3 m de distância das árvores. As concentrações de P, K e matéria orgânica leve (MOL) embaixo das árvores foram maiores do que a 1 e 3 m de distância das fileiras. As médias mensais das temperaturas mínimas do ar e do solo embaixo e a 3 m das árvores foram similares. Entretanto, as médias mensais das temperaturas máximas do solo e do ar foram de

RESUMO Este trabalho apresenta análises de projeções de mudanças nos campos de precipitação e temperatura em simulações de downscaling dinâmico no contexto do projeto CORDEX. O domínio da simulação corresponde às Américas Tropicais, mas a região de estudo se restringe a duas sub-regiões do Nordeste Brasileiro: Norte (NNEB) e Sul (SNEB). O modelo regional utilizado nas simulações foi o RAMS6.0, forçado por dados do modelo global HadGEM2-ES. Foram analisados os períodos presente e três "fatias de tempo" futuras sob o cenário climático RCP8.5. Para a precipitação e temperatura no clima presente, a simulação foi comparada com os dados do CRU com finalidade de avaliar o desempenho e os erros de viés dos modelos. O RAMS6.0 mostra-se superior ao HadGEM2-ES em aspectos como, a representação da fase do ciclo anual de precipitação e temperatura, redução do viés seco na estação seca sobre o NNEB e distribuição espacial de ambas as variáveis, especialmente temperatura. Entretanto, o RAMS6.0 também exacerba alguns erros do modelo global, como o viés úmido na estação chuvosa. No clima futuro, foram analisadas as mudanças nos valores climatológicos e nos campos anuais das duas variáveis. Alguns padrões projetados pelos dois modelos incluem redução da precipitação no inverno austral e aumento da temperatura no decorrer do século.

SUMMARYField-based soil moisture measurements are cumbersome. Thus, remote sensing techniques are needed because allows field and landscape-scale mapping of soil moisture depth-averaged through the root zone of existing vegetation. The objective of the study was to evaluate the accuracy of an empirical relationship to calculate soil moisture from remote sensing data of irrigated soils of the Apodi Plateau, in the Brazilian semiarid region. The empirical relationship had previously been tested for irrigated soils in Mexico, Egypt, and Pakistan, with promising results. In this study, the relationship was evaluated from experimental data collected from a cotton field. The experiment was carried out in an area of 5 ha with irrigated cotton. The energy balance and evaporative fraction (Λ Λ Λ Λ Λ) were measured by the Bowen ratio method. Soil moisture (θ θ θ θ θ) data were collected using a PR2 -Profile Probe (Delta-T Devices Ltd). The empirical relationship was tested using experimentally collected Λ Λ Λ Λ Λ and θ θ θ θ θ values and was applied using the Λ Λ Λ Λ Λ values obtained from the Surface Energy Balance Algorithm for Land (SEBAL) and three TM -Landsat 5 images. There was a close correlation between measured and estimated θ θ θ θ θ values (p<0.05, R 2 = 0.84) and there were no significant differences according to the Student t-test (p<0.01). The statistical analyses showed that the

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forest ecosystems sequester large amounts of atmospheric co 2 , and the contribution from seasonally dry tropical forests is not negligible. thus, the objective of this study was to quantify and evaluate the seasonal and annual patterns of co 2 exchanges in the Caatinga biome, as well as to evaluate the ecosystem condition as carbon sink or source during years. in addition, we analyzed the climatic factors that control the seasonal variability of gross primary production (Gpp), ecosystem respiration (R eco) and net ecosystem co 2 exchange (nee). Results showed that the dynamics of the components of the co 2 fluxes varied depending on the magnitude and distribution of rainfall and, as a consequence, on the variability of the vegetation state. Annual cumulative NEE was significantly higher (p < 0.01) in 2014 (−169.0 g C m −2) when compared to 2015 (−145.0 g C m −2) and annual NEP/GPP ratio was 0.41 in 2014 and 0.43 in 2015. Global radiation, air and soil temperature were the main factors associated with the diurnal variability of carbon fluxes. Even during the dry season, the NEE was at equilibrium and the Caatinga acted as an atmospheric carbon sink during the years 2014 and 2015. CO 2 concentration has a high interannual variability due to its absorption by terrestrial ecosystems (carbon sinks) 1-5. However, despite this variability, data show a systematic increase in CO 2 throughout the years 6,7. In South America, the Amazon forest is an example of a terrestrial carbon sink (considering its 20-year mean behavior), although it has occasionally behaved as CO 2-neutral or even a carbon source in the last years 8. Interannual variability and trends in CO 2 sinks are controlled by different biogeographic regions. The annual mean behavior of sinks is controlled mainly by highly productive lands, such as wet tropical forests (i.e. the Amazon forest) 5. On the other hand, semiarid environments control the global scale trends observed in the last few decades 9,10. Despite its prominent role, there is still much to be studied and investigated regarding CO 2 exchanges in these regions, which are still much less understood than wet forests or croplands 5,10. According to the literature 10 , gaps in understanding CO 2 exchanges in these environments have limited our ability to understand and predict interannual and decadal variations on global scale carbon cycle. There are a few inherent difficulties when quantifying CO 2 exchanges in semiarid environments, such as the rapid expansion of some of its areas due to climate change and anthropic activities 11,12. Studies show that some regions in South America are becoming more arid, such as the Amazon 13,14 ; the Brazilian semiarid region, dominated by the Caatinga biome, which is a seasonally dry tropical forest (SDTF) 15-17 and the Cerrado, which is a Brazilian savanna-type vegetation 18 .

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