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A. Ciências Exatas e da Terra - 3. Física - 7. Física Geral

Comparação de dois Métodos para Cálculo da Fração de Radiação Fotossinteticamente Ativa Absorvida pelo Dossel em uma região de Floresta de Transição Amazônia Cerrado

João Areis Ferreira Barbosa Júnior  1
José de Souza Nogueira  2
Luciana Sanches  2
Francisco de Almeida Lobo  3
Nara Luísa Reis de Andrade  1
Marta Cristina de Jesus Albuquerque Nogueira  1
(1. Faculdade de Arquitetura Engenharia e Tecnologia / UFMT; 2. Instituto de Ciências Exatas e da Terra / UFMT; 3. Faculdade de Engenharia Florestal / UFMT)
INTRODUÇÃO:

A necessidade de se compreender a influência do ecossistema terrestre tropical no balanço de CO2 global e os impactos causados pelo homem neste – devido aos desmatamentos - é cada vez maior.

Uma das regiões de interesse para tal análise, principalmente por ter passado por um severo processo de desmatamento nas últimas décadas (Fearnside 2000; Nepstad et al. 1999), é a região de Floresta de Transição Amazônia-Cerrado (Vourlitis G. et al. 2001).

Os estudos dos fluxos de CO2 e de vapor d´água relacionam uma série de fatores ecológicos, climatológicos, hidrológicos e biogeoquímicos, entre estes a energia radiante, que é uma das muitas formas de troca de energia e desempenha um papel importante em processos naturais na atmosfera, na superfície terrestre e no dossel da planta (Ross & Sulev, 2000). Há uma grande dificuldade com respeito ao tratamento e medição da radiação, em especial quando o aspecto relevante é a radiação e não a energia radiante.

Da radiação que chega ao dossel da floresta, apenas parte é aproveitada na fotossíntese - Radiação Fotossinteticamente Ativa (PAR), e apenas uma fração desta é efetivamente absorvida pela folha - Fração da Radiação Fotossinteticamente Ativa (fAPAR); o restante é refletido para a atmosfera.

Este trabalho objetiva estimar a fAPAR em uma Floresta de Transição Amazônia-Cerrado pelo método baseado na Lei de Lambert-Beer (Monsi & Saeki, 1953) e pelo método proposto por Gower et al. (1999).

 

METODOLOGIA:

A região de Floresta de Transição Amazônia-Cerrado em estudo, localizada a 50 Km NE do município de Sinop/MT, tem um dossel com altura média de 28m.

Para estimar a fAPAR foi utilizado dados de PAR, medidos por quatro sensores PAR (LI-190SB, LI-COR), três com a face sensível para cima nas alturas de 1m (PARo), 20m (PAR20) e 42m (PARi) do dossel e o quarto sensor com a face sensível para baixo na altura de 42m (PARr).

A fAPAR foi estimada do topo do dossel a superfície do solo e do topo a 20m por dois métodos, um baseado na lei de Lambert-Beer e outro proposto por Gower et al. (1999).

No método de Lamber-Beer considerou-se para o cálculo da fAPAR que toda a PAR incidente no dossel foi absorvida. Para tal levou-se em consideração a radiação PAR incidente no topo do dossel – PAR; a radiação PAR incidente na parte inferior do dossel – PARO; o coeficiente de extinção da luz - K (estimado por meio do ângulo zenital) e o índice de área foliar do dossel sob estudo – IAF.

No método proposto por Gower et al. (1999), fAPAR é a fração da PAR absorvida pelo dossel, considerando-se a refletância, pois nem toda a PAR incidente no dossel é absorvida, e a transmitância, que inclui a atenuação da luz do topo até a parte inferior do dossel, devido a característica estrutural deste. Este método leva em consideração a radiação PAR incidente e refletida no topo do dossel – PARi e PARr, e ainda a radiação PAR incidente e refletida na parte inferior do dossel – PARO e PARro.

RESULTADOS:

A média anual da fAPAR estimada do topo à superfície do solo pelos métodos de Lambert-Beer e Gower et al. (1999) foi de 0,988±0,005 e 0,932±0,024, e apresentou valores superiores de 13 e 11%, aos valores da fAPAR do topo a 20m, respectivamente. Comparando os dois métodos, tanto para todo o dossel quanto para o estrato de 28 a 20m, houve uma pequena diferença entre suas médias, provavelmente devido o método de Gower et al. (1999) levar em consideração além da PARi a PARr e a PAR transmitida no dossel.

Por meio de regressão linear simples entre os valores obtidos por ambos os métodos, com interseção forçada ao zero, verificou-se que os valores de fAPAR do topo à superfície do solo obtidos pela equação de Gower et al. (1999) foram inferiores em 5% com relação aos valores estimados pela Lei de Lambert-Beer e do topo à 20m de altura, inferiores em 4%, sendo os coeficientes de determinação das equações iguais a 0,62 e 0,60, respectivamente.

CONCLUSÕES:

A estimativa de fAPAR pelo método de Gower et al. (1999) foi inferior a baseada pela lei de Lambert-Beer (Monsi & Saeki, 1953). Isso provavelmente pode ser justificado pelo fato de o primeiro método, além da PARi, considerar outras formas de radiação no dossel.

Apesar de apresentarem formas diferentes para o cálculo da fAPAR, as considerações para suas estimativas são coerentes. Os dois métodos são amplamente utilizados por cientistas e apresentam resultados confiáveis, porém, no presente trabalho não foi possível afirmar qual dos dois métodos é o mais adequado, e sim comparar seus valores.

Instituição de fomento: Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / CNPq
Trabalho de Iniciação Científica  
Palavras-chave: radiação; PAR; fAPAR.
Anais da 58ª Reunião Anual da SBPC - Florianópolis, SC - Julho/2006