Amazonia as a carbon source linked to deforestation and climate change

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Atmospheric methane concentrations were nearly constant between 1999 and 2006, but have been rising since by an average of ~8 ppb per year. Increases in wetland emissions, the largest natural global methane source, may be partly responsible for this rise. The scarcity of in situ atmospheric methane observations in tropical regions may be one source of large disparities between top-down and bottom-up estimates. Here we present 590 lower-troposphere vertical profiles of methane concentration from four sites across Amazonia between 2010 and 2018. We find that Amazonia emits 46.2 ± 10.3 Tg of methane per year (~8% of global emissions) with no temporal trend. Based on carbon monoxide, 17% of the sources are from biomass burning with the remainder (83%) attributable mainly to wetlands. Northwest-central Amazon emissions are nearly aseasonal, consistent with weak precipitation seasonality, while southern emissions are strongly seasonal linked to soil water seasonality. We also find a distinct east-west contrast with large fluxes in the northeast, the cause of which is currently unclear.

Aircraft atmospheric profiling is a valuable technique for determining greenhouse gas fluxes at regional scales (104–106 km2). Here, we describe a new, simple method for estimating the surface influence of air samples that uses backward trajectories based on the Lagrangian model Hybrid Single-Particle Lagrangian Integrated Trajectory Model (HYSPLIT). We determined “regions of influence” on a quarterly basis between 2010 and 2018 for four aircraft vertical profile sites: SAN and ALF in the eastern Amazon, and RBA and TAB or TEF in the western Amazon. We evaluated regions of influence in terms of their relative sensitivity to areas inside and outside the Amazon and their total area inside the Amazon. Regions of influence varied by quarter and less so by year. In the first and fourth quarters, the contribution of the region of influence inside the Amazon was 83–93% for all sites, while in the second and third quarters, it was 57–75%. The interquarter differences are more evident in the eastern than in the western Amazon. Our analysis indicates that atmospheric profiles from the western sites are sensitive to 42–52.2% of the Amazon. In contrast, eastern Amazon sites are sensitive to only 10.9–25.3%. These results may help to spatially resolve the response of greenhouse gas emissions to climate variability over Amazon.

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Influência de características físico-químicas da água no transporte de metano para a atmosfera na Lagoa Rodrigo deFreitas, RJ (http://dx.doi.org/10.4136/ambi-agua.972) RESUMOO acúmulo e a decomposição de matéria orgânica em corpos d'água pode incrementar o potencial de emissão de gases de efeito estufa à atmosfera. Neste trabalho, de modo prospectivo e exploratório, foi avaliada a relação entre características físico-químicas da água e o transporte de metano para a atmosfera na Lagoa Rodrigo de Freitas, RJ, em dias típicos de verão fluminense. Em campanhas realizadas em 2011, foram coletadas 200 amostras para análise da emissão superficial do metano e 30 amostras de água para se verificar a dissolução do gás na coluna d'água, medindo simultaneamente os parâmetros físico-químicos ao longo desta coluna. As medidas de fluxo de metano evidenciaram que a Lagoa é fonte emissora do gás para a atmosfera, com fluxo médio de 33 ± 10 mgCH 4 m -2 d -1 . Na avaliação de como alguns parâmetros limnológicos poderiam influenciar as emissões, observou-se que a altura da lâmina d'água e a temperatura foram os fatores de maior influência nesse processo. A análise do perfil de metano na coluna d'água sugere a existência de uma maior concentração do gás na região dos estratos sedimentares do fundo da lagoa. No entanto, esse metano não chega à superfície, possivelmente, devido à diminuição da taxa de difusão vertical do metano em função do aumento da pressão com a profundidade e também devido à presença de bactérias metanotróficas, que consomem o metano ao longo da coluna d'água.Palavras-chave: Efeito estufa, gases traços, limnologia. Influence of physicochemical water characteristics in the transport of methane to the atmosphere at Rodrigo de Freitas lagoon, RJ ABSTRACTThe accumulation and decomposition of organic matter in water bodies can increase the potential emission of greenhouse gases to the atmosphere. In this study, in a prospective and exploratory way, we evaluated the relationship between physicochemical characteristics of water on the transport of methane to the atmosphere at Rodrigo de Freitas lagoon, RJ. In 2011, campaigns were carried out in which 200 samples were collected for analysis of superficial methane emission and 30 water samples were collected to verify the dissolution of BRAZ, L.; FERREIRA, W. J.; SILVA, M. G.; ALVALÁ, P. C.; MARANI, L.; BATISTA, G. T.; HAMZA, V. M. Influência de características físico-químicas da água no transporte de metano para a atmosfera na Lagoa Rodrigo de Freitas, RJ. Ambi-Agua, Taubaté, v. 7, n. 3, p. 99-112, 2012. (http://dx.doi.org/10.4136/ambiagua.972) 100 this gas in the water column, measuring simultaneously both the physicochemical water parameters along this column. The methane flow measurements showed that this lagoon is a source methane emission to the atmosphere with an average flux of 33 ± 10 mgCH 4 m -2 d -1 . The evaluation of limnological parameters that could affect the emission flux revealed that the water depth and temperature were the most influential factors in thi...

RESUMONeste estudo foi analisada a influência de características físico-químicas da coluna d'água nos processos que resultam na emissão de metano no Pantanal. Foram realizadas duas campanhas intensivas de coleta de dados durante os anos de 2009 e 2010, correspondendo aos períodos de seca e cheia. O fluxo de metano foi determinado usando a técnica de câmara estática. Em cada ponto de coleta foi medida a profundidade, temperatura da água, pH, potencial de oxirredução, oxigênio dissolvido e total de sólidos dissolvidos. Os fluxos foram classificados em difusivos e ebulitivos, com média de 11,1 ± 13,5 mg CH 4 m , respectivamente, que é um valor próximo ao observado em outras regiões alagadas tropicais. A aplicação de teste t mostrou diferença estatística significativa (p ≤ 0,05) entre os dois períodos, com os maiores valores médios ocorrendo na estação de cheia. Durante o período de seca houve um predomínio de fluxos difusivos (83%) em relação aos ebulitivos. Na cheia ocorreram mais casos de fluxo ebulitivo (77%). As análises estatísticas de correlação e Análise de Componentes Principais demostraram que as interações entre características físico-químicas da água podem influenciar o fluxo de metano. Os fluxos difusivos apresentaram correlação principalmente com pH, potencial de oxirredução e oxigênio dissolvido, que estão de acordo com o aumento de matéria orgânica durante o alagamento do Pantanal. Fluxos ebulitivos no período da seca tiveram influência da profundidade, temperatura da água, pH e potencial de oxirredução que indicam que o ambiente foi propício para a formação de bolhas ou para sua liberação do sedimento.