Compartimentalização do carbono e suas relações em um fragmento de Floresta Ombrófila Mista

Abstract

As mudanças climáticas decorrentes de ações antrópicas ocasionaram o aumento da concentração do dióxido de carbono na atmosfera, um dos principais gases de efeito estufa. Nesse contexto, as florestas assumem papel estratégico no sequestro do carbono, reforçando a importância de entender o fluxo e a compartimentalização do carbono nestes ecossistemas. O fluxo do carbono florestal é influenciado por diversos fatores, incluindo características da vegetação, como diversidade de espécies, estrutura e idade, além de condições abióticas, como a declividade e o clima. Além disso, o solo e a serrapilheira florestal atuam como compartimentos importantes para o armazenamento de carbono. A serrapilheira, formada por camadas de material orgânico proveniente da vegetação, atua como estoque superficial de carbono, além de ser a principal via de transferência do carbono da vegetação para o solo. Assim, as características da vegetação influenciam a formação e deposição da serrapilheira e, logo, o estoque de carbono na serrapilheira e no solo. Este trabalho teve como objetivo avaliar a compartimentalização do carbono na vegetação, serrapilheira e solo, bem como investigar relações entre a diversidade, estrutura e estoque de carbono da vegetação com os estoques de carbono no solo e na serrapilheira em um fragmento de Floresta Ombrófila Mista. Para isso, duas hipóteses foram elaboradas: a primeira que (i) a diversidade de espécies, a estrutura e o estoque de carbono da floresta afetam positivamente os estoques de carbono na serrapilheira e no solo; e a segunda que (ii) o maior estoque de carbono na serrapilheira leva ao maior estoque de carbono no solo. O estudo foi realizado em um fragmento de Floresta Ombrófila Mista localizado na Área Experimental Florestal, Curitibanos, SC. O inventário florestal foi realizado para estimar a diversidade, equabilidade, estrutura e estoque de carbono na vegetação. A coleta de solo foi realizada na profundidade de 0 a 30 cm, com seu estoque de carbono determinado pela metodologia da oxidação da matéria orgânica por solução sulfocrômica. Para o estoque de carbono da serrapilheira, a mesma foi coletada com gabaritos de 0,25 m² e posteriormente seu estoque determinado pelo método da mufla. O estoque de carbono total da floresta, considerando os três compartimentos, teve média de 145,68 Mg C ha-1, com 69 Mg C ha-1 na vegetação, 72,95 Mg C ha-1 no solo e 3,73 Mg C ha-1 na serrapilheira. O estoque de carbono na vegetação influenciou positivamente o carbono na serrapilheira, impulsionado pela presença de Araucaria angustifolia, enquanto a diversidade e equabilidade influenciaram positivamente o carbono no solo. Os resultados também revelaram que a serrapilheira não contribuiu para o estoque de carbono no solo. No entanto, esse resultado pode ter influência da época de coleta, que pode ter interferir no fluxo de carbono da serrapilheira para o solo. Além disso, maiores declividades levaram a menores estoques de carbono na vegetação e na serrapilheira, sem influência sobre o carbono do solo. Por fim, os resultados contribuem para o entendimento dos fatores influentes na compartimentalização e fluxo do carbono, subsidiando a avaliação desse serviço ecossistêmico na Floresta Ombrófila Mista.

Climate change resulting from anthropogenic actions has led to an increase in the concentration of carbon dioxide in the atmosphere, one of the main greenhouse gases. In this context, forests play a strategic role in carbon sequestration, reinforcing the importance of understanding the flow and compartmentalization of carbon in these ecosystems. Forest carbon flow is influenced by several factors, including vegetation characteristics, such as species diversity, structure, and age, as well as abiotic conditions, such as slope and climate. Furthermore, soil and forest litter act as important compartments for carbon storage. Litter, formed by layers of organic material from vegetation, acts as a surface carbon store and is the main pathway for carbon transfer from vegetation to soil. Thus, vegetation characteristics influence the formation and deposition of litter and, consequently, carbon storage in litter and soil. This study aimed to evaluate the compartmentalization of carbon in vegetation, litter, and soil, as well as to investigate relationships between vegetation diversity, structure, and carbon stocks with soil and litter carbon stocks in a fragment of Mixed Ombrophilous Forest. Two hypotheses were developed: the first is that (i) forest species diversity, structure, and carbon stocks positively affect litter and soil carbon stocks; and the second is that (ii) greater litter carbon stocks lead to greater soil carbon stocks. The study was conducted in a fragment of Mixed Ombrophilous Forest located in the Experimental Forest Area, Curitibanos, SC. A forest inventory was conducted to estimate vegetation diversity, evenness, structure, and carbon stocks. Soil samples were collected at a depth of 0 to 30 cm, and carbon stocks were determined using the organic matter oxidation method using a sulfochromic solution. For litter carbon stock, the material was collected using 0.25 m² templates and subsequently determined using the muffle method. The total forest carbon stock, considering the three compartments, averaged 145.68 Mg C ha-1, with 69 Mg C ha-1 in vegetation, 72.95 Mg C ha-1 in soil, and 3.73 Mg C ha-1 in litter. Vegetation carbon stock positively influenced litter carbon, driven by the presence of Araucaria angustifolia, while diversity and evenness positively influenced soil carbon. The results also revealed that litter did not contribute to soil carbon stock. However, this result may be influenced by the collection time, which may have interfered with the carbon flux from litter to soil. Furthermore, steeper slopes led to lower carbon stocks in vegetation and litter, with no effect on soil carbon. Finally, the results contribute to the understanding of the influential factors in the compartmentalization and flow of carbon, supporting the evaluation of this ecosystem service in the Mixed Ombrophilous Forest.