Propriedades físico-químicas e dinâmica da necromassa em Floresta Estacional Semidecidual

Abstract

Os fragmentos florestais de Mata Atlântica têm sofrido com os impactos das mudanças climáticas. A consequência direta desses impactos é o aumento da mortalidade de árvores e o consequente acúmulo de carbono na necromassa, sobretudo nos resíduos lenhosos grosseiros (CWDs). No entanto, esse acúmulo pode variar no espaço e no tempo, havendo a necessidade da realização de inventários contínuos de CWDs para captar essas variações e para quantificar possíveis impactos causados por eventos climáticos extremos, como as tempestades severas. Além disso, o processo de decomposição afeta as propriedades químicas e físicas dos CWDs e, consequentemente, altera suas características, incluindo a redução da capacidade de armazenamento de carbono por esse componente da floresta. Desta forma, os objetivos desse estudo foram: i) Caracterizar as propriedades físicas e químicas da necromassa submetidas ao processo natural de decomposição (Capítulo 1); ii) Avaliar a dinâmica do incremento em carbono da necromassa (Capítulo 2); iii) Dimensionar os impactos de uma tempestade severa no acúmulo de carbono da necromassa (Capítulo 3). O estudo foi conduzido em um fragmento de Floresta Estacional Semidecidual, no município de Viçosa-MG. Os CWDs como galhos, tocos e árvores caídas sob o solo da floresta e que apresentavam diâmetro ≥ 5 cm foram inventariados em dez parcelas permanentes de 20 m x 50 m e separados por classe diamétrica e de decomposição. Para atender ao primeiro objetivo do estudo (Capítulo 1), amostras de madeira dos CWDs foram utilizadas para determinação das propriedades físicas (densidade aparente) e químicas (teor de C e N) da necromassa. Análises complementares como a análise química imediata e termogravimétrica (TG/DTG) foram realizadas para investigar o efeito da decomposição nos teores de compostos químicos estruturais da necromassa. As médias de densidade aparente decresceram em função do aumento da classe de decomposição dos CWDs (0,62 – 0,37 g cm -3 ). Por outro lado, as médias dos teores de Carbono (C) e de Nitrogênio (N) foram menos impactados pelo aumento da decomposição dos CWDs, variando de 49,66 – 48,80% e 0,52% – 0,58%, respectivamente. A análise química imediata e termogravimétrica indicaram uma perda de holoceluloses e extrativos e um aumento da concentração de lignina e cinzas ao longo do processo de decomposição. A perda de massa pela TG/DTG foi maior para os CWDs menos decompostos e com maiores diâmetros. Em contrapartida, a massa residual foi maior para aqueles CWDs mais decompostos e com menores diâmetros. Para atender ao segundo objetivo do estudo (Capítulo 2), inventários contínuos de CWDs foram realizados entre os anos de 2017 e 2020. O volume, necromassa e estoque de carbono foram quantificados para cada ano de mensuração, utilizando dados de densidade aparente e teor de C obtidos no Capítulo 1. O incremento corrente anual em carbono dos CWDs foi calculado para os períodos de 2017- 2018, 2018-2019 e 2019-2020. O volume produzido foi crescente entre os anos de 2017 e 2020, variando de 26,72 – 47,08 m 3 ha -1 . Essa produção refletiu na necromassa e no estoque de carbono dos CWDs que também apresentaram valores crescentes ao longo dos anos, variando de 15,38 – 24,77 Mg ha -1 e 7,61 – 12,25 MgC ha -1 , respectivamente. O incremento corrente anual em carbono foi de 1,09 MgC ha -1 ano -1 , 1,24 MgC ha -1 ano -1 e 2,31 MgC ha -1 ano -1 , nos três períodos de monitoramento. O aprendizado de máquinas e a análise dos componentes principais (PCA) indicaram que variáveis climáticas tiveram maior peso no incremento em carbono dos CWDs nos períodos de 2018-2019 e 2019-2020, enquanto que variáveis edáficas, topográficas e intrínsecas a floresta foram mais importantes para o período de 2017-2018. Para atender ao último objetivo do estudo (Capítulo 3), a necromassa foi inventariada antes e após a ocorrência de uma tempestade severa no ano de 2019, o que possibilitou quantificar os impactos desses eventos climáticos extremos no acúmulo de carbono pelos CWDs. O incremento em carbono pela tempestade chegou a 2,01 MgC ha -1 , com maior concentração nos CWDs menos decompostos e que apresentavam menores centros de classes diamétricas. As parcelas do fragmento florestal apresentaram incrementos distintos (0,05 – 0,35 MgC), sendo influenciados por fatores espaciais, estruturais e qualitativos, intrínsecos a cada parcela. Os resultados encontrados neste estudo evidenciam o crescimento da produção de necromassa em florestas de Mata Atlântica ao longo do tempo, aumentando a importância deste componente no ciclo do carbono florestal. Palavras-chave: Florestas tropicais.Resíduos Lenhosos Grosseiros. Mortalidade. Decomposição. Estoque de Carbono.